Grawitacja

Grawitacja to jedna z czterech podstawowych sił natury, która odpowiada za przyciąganie między masami. Dzięki niej ciała na Ziemi spadają, a planety utrzymują się na orbitach wokół Słońca. W ujęciu ogólnym grawitacja wpływa także na kształt czasoprzestrzeni, a jej obecność jest niezbędna do opisu ruchów gwiazd, galaktyk i kosmicznych struktur.

Klasyczną teorię grawitacji sformułował Isaac Newton w prawie powszechnego ciążenia. Siła między dwiema masami m1 i m2 oddalonymi od siebie na odległość r wynosi F = G m1 m2 / r^2. W pobliżu Ziemi przyspieszenie grawitacyjne wynosi około 9,81 m/s^2. Dzięki temu prawo opisuje ruchy planet, satelitów i spadanie przedmiotów.

Najważniejszym rozwojem teoretycznym było wprowadzenie ogólnej teorii względności przez Alberta Einsteina w 1915 roku. Grawitacja nie jest już siłą w tradycyjnym sensie, lecz wynikiem zakrzywienia czasoprzestrzeni przez masę i energię. Ciała poruszają się po geodezyjnych torach czasoprzestrzeni. Teoria ta potwierdzona jest m.in. obserwacją precesji Merkurego, soczewkowaniem grawitacyjnym oraz detekcją fal grawitacyjnych.

Zastosowania i znaczenie grawitacji obejmują kosmologię, ruch planet i orbit gwiazd, a także precyzyjne systemy nawigacyjne, takie jak GPS, które muszą uwzględniać różnice w grawitacji. Badania grawitacji obejmują czarne dziury, ewolucję wszechświata i rozwój teorii grawitacji kwantowej, które mają na celu jej połączenie z mechaniką kwantową.