Ver o código fonte de «Gravidade»

{{1000}}
{{1000 artigos icona título|materia=Física e Química}}
[[Ficheiro:Apollo 15 feather and hammer drop.ogv|thumb|Caída libre de martelo e pluma: o [[astronauta]] [[David Scott]] (da misión [[Apollo 15]]) á [[Lúa]] interpretando o experimento de [[Galileo Galilei|Galileo]] (1.38 [[Megabyte|MB]], [[ogg]]/[[Theora]] format).]]
[[Ficheiro:Bruce McCandless II during EVA in 1984.jpg|miniatura|Astronauta en ausencia de gravidade.]]
[[Ficheiro:Neno feliz nas camas elásticas.JPG|miniatura|A forza do salto supera a da gravidade.]]

A '''gravidade''' (do latín gravitas), tamén denominada '''interacción gravitacional''' ou '''gravitación''', é un [[fenómeno natural]] polo cal os obxectos con [[masa]] ou [[enerxía]] son atraídos entre si, efecto maiormente observable na interacción entre os [[planeta]]s, [[Estrela (astronomía)|estrela]]s, [[galaxia]]s e demais obxectos do [[universo]], incluída a [[luz]]. É unha das catro [[interaccións fundamentais]] que orixina a [[aceleración]] que experimenta un corpo físico nas proximidades dun [[obxecto astronómico]]. A gravidade é a responsable de moitas das estruturas a grande escala do universo, como a formación de estrelas a partir da atracción gravitacional de masas gasosas, ou a agrupación destas en galaxias e cúmulos.

A gravidade é a máis débil das catro [[interacción fundamental|interaccións fundamentais]] en física, aproximadamente 10<sup>38</sup> veces máis débil cá [[interacción forte]], 10<sup>36</sup> veces menor cá [[forza electromagnética]] e 10<sup>29</sup> veces menor cá [[interacción débil]]. Non ten, polo tanto, influencia importante a nivel de partículas subatómicas. Pola contra, é a interacción dominante a escala macroscópica, sendo a causa da formación, forma e [[traxectoria]] ([[órbita]]) dos [[obxecto astronómico|obxectos astronómicos]].

[[Gravidade da Terra|Na Terra]], a gravidade dá [[peso]] aos [[obxecto físico|obxectos físicos]], e a [[Campo gravitatorio da Lúa|gravidade da Lúa]] é responsable das [[marea]]s sublunares nos océanos. A marea antipodal correspondente é causada pola inercia da Terra e a Lúa orbitando unha ao redor da outra. A gravidade tamén ten moitas funcións biolóxicas importantes, axudando a guiar o crecemento das plantas a través do proceso de [[gravitropismo]] e influíndo na [[Aparato circulatorio|circulación]] de [[fluído]]s en [[Organismo pluricelular|organismos multicelulares]].

A atracción gravitatoria entre a materia gaseosa orixinal do [[universo]] provocou a súa [[Coalescencia (meteoroloxía):|coalescencia]] e a [[formación estelar|formación de estrelas]] que finalmente se condensaron en galaxias, polo que a gravidade é responsable de moitas das estruturas a gran escala do universo. A gravidade ten un alcance infinito, aínda que os seus efectos se debilitan a medida que os obxectos se afastan.

A [[Relatividade xeral|teoría xeral da relatividad]], proposta por [[Albert Einstein]] en 1915, describe a gravidade non como unha forza, senón como a [[curvatura]] do [[espazo-tempo]], causada pola distribución desigual da masa e que fai que as masas se movan ao longo de liñas [[xeodésica]]s. O exemplo máis extremo desta curvatura do espazo-tempo é un [[burato negro]], do que nada -nin sequera a luz- pode escapar unha vez pasado o [[horizonte de sucesos]] do burato negro.<ref>{{Cita web|url=http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/home.html|title=HubbleSite: Black Holes: Gravity's Relentless Pull|website=hubblesite.org|data-acceso=4 de decembro do 2024|archive-date=26 de decembro de 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20181226185228/http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/home.html}}</ref> Con todo, para a maioría das aplicacións, a gravidade está ben aproximada pola [[lei da gravitación universal]] de [[Isaac Newton|Newton]], que describe a gravidade como unha [[forza]] que fai que dous corpos calquera atráianse entre si, con magnitude [[proporcionalidade (matemáticas)|proporcional]] ao produto das súas masas e [[Proporcionalidade|inversamente proporcional]] ao [[cadrado (álxebra)|cadrado]] da [[distancia]] entre eles.

Os modelos actuais de [[física de partículas]] implican que o primeiro caso de gravidade no universo, posiblemente en forma de [[gravidade cuántica]], [[supergravidade]] ou unha [[singularidade gravitatoria]], xunto co [[espazo]] e o [[tempo]] ordinario, desenvolvéronse durante a [[Cronoloxía do Universo#época de Planck|época de Planck]] (até 10<sup>-43</sup> segundos despois do [[Big-bang|nacemento]] do universo), posiblemente a partir dun estado primixenio, como un [[falso baleiro]], [[baleiro cuántico]] ou [[partícula virtual]], dunha maneira actualmente descoñecida.<ref name="Planck-UOregon">{{cita web |autor=Staff |title=Birth of the Universe |url=http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec20.html |website=[[Universidade de Oregón]] |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-date=28 de novembro de 2018 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181128045313/http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec20.html }} – discute o «[[tempo de Planck]]» e a «[[era de Planck]]» [[Big-bang|moito ao principio]] do Universo</ref> Os científicos traballan actualmente no desenvolvemento dunha teoría da gravidade coherente coa [[mecánica cuántica]], unha teoría da gravidade cuántica,<ref name="NYT-20221010">{{cita novas |last=Overbye |first=Dennis |author-link=Dennis Overbye |title=Black Holes May Hide a Mind-Bending Secret About Our Universe - Take gravity, add quantum mechanics, stir. What do you get? Just maybe, a holographic cosmos. |url=https://www.nytimes.com/2022/10/10/science/black-holes-cosmology-hologram.html |data=10 de outubro de 2022 |work=[[The New York Times]] |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-date=16 de novembro de 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20221116151210/https://www.nytimes.com/2022/10/10/science/black-holes-cosmology-hologram.html }}</ref> que permitiría unir a gravidade nun marco matemático común (unha [[teoría do todo]]) coas outras tres interaccións fundamentais da física.
==Definicións==
A gravitación , tamén coñecida como atracción gravitatoria, é a atracción mutua entre todas as masas do universo. A gravidade é a atracción gravitatoria na superficie dun planeta ou doutro corpo celeste;<ref>{{harvtxt|McGraw-Hill Dict|1989}}</ref> a gravidade tamén pode incluír, ademais da gravitación, a [[forza centrífuga]] resultante da rotación do planeta.<ref name=HWM>{{cita libro
|last1 = Hofmann-Wellenhof |first1 = B.
|last2 = Moritz |first2 = H.
|title = Physical Geodesy
|url = https://archive.org/details/physicalgeodesy0000bern |publisher = Springer
|edition = 2nd
|isbn = 978-3-211-33544-4
|ano = 2006
|cita = § 2.1: «A forza total que actúa sobre un corpo en repouso sobre a superficie terrestre é a resultante da forza gravitatoria e a forza centrífuga da rotación terrestre e denomínase gravidade.
}}</ref>
{{Véxase tamén|Gravidade da Terra}}
== Introdución ==
A gravidade é unha das catro [[interaccións fundamentais]] observadas na [[natureza]]. Orixina os movementos a gran escala que se observan no [[universo]]: a [[órbita]] da [[Lúa]] ao redor da [[Terra]], as órbitas dos [[planeta]]s ao redor do [[Sol]], etcétera. A escala cosmolóxica parece ser a interacción dominante, pois goberna a maior parte dos fenómenos a gran escala (as outras tres interaccións fundamentais son predominantes a escalas máis pequenas). O [[electromagnetismo]] explica o resto dos [[nivel macroscópico|fenómenos macroscópicos]], mentres que a [[interacción nuclear forte|interacción forte]] e a [[interacción nuclear débil|interacción débil]] son importantes só a [[partícula subatómica|escala subatómica]].

O termo «gravidade» utilízase para designar a intensidade do fenómeno gravitatorio na superficie dos planetas ou satélites. [[Isaac Newton]] foi o primeiro en expor que é da mesma natureza a forza que fai que os obxectos caian con aceleración constante na Terra (gravidade terrestre) e a forza que mantén en movemento os planetas e as [[estrela (astronomía)|estrelas]]. Esta idea levouno a formular a primeira teoría xeral da gravitación, a universalidade do fenómeno, exposta na súa obra ''[[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica]]''.

Einstein, na teoría da [[relatividade xeral]] fai unha análise diferente da interacción gravitatoria. De acordo con esta teoría, a gravidade pode entenderse como un efecto xeométrico da materia sobre o [[espazo-tempo]]. Cando certa cantidade de materia ocupa unha rexión do espazo-tempo, provoca que este se deforme, deste xeito a deformación deste é coma se o mesmo espazo-tempo se comprimise en dirección ao centro da masa dun obxecto. Visto así, a forza gravitatoria deixa de ser unha «misteriosa forza que atrae», e convértese no efecto que produce a deformación do espazo-tempo —de [[xeometría non euclidiana]]— sobre o movemento dos corpos. Segundo esta teoría, dado que todos os obxectos móvense no espazo-tempo, ao deformarse este, a traxectoria daqueles será desviada producindo a súa aceleración.

Actualmente, os científicos continúan traballando nunha nova teoría de [[gravidade cuántica]] que describa unificadamente e de maneira consistente os fenómenos gravitatorios e cuánticos. Requírese unha teoría que unifique os dous tipos de fenómenos para poder entender os primeiros instantes do [[Big-bang]] ou as [[singularidade espazo-temporal|singularidades gravitatorias]] no interior dos [[burato negro|buratos negros]].

== Historia ==
===Mundo antigo===
A natureza e o mecanismo da gravidade foron explorados por un amplo abanico de estudosos da Antigüedad. En [[Grecia]], [[Aristóteles]] cría que os obxectos caían cara á Terra porque esta era o centro do Universo e atraía cara a si toda a masa do Universo. Tamén pensaba que a velocidade dun obxecto que cae debería aumentar co seu peso, unha conclusión que máis tarde se demostrou falsa.<ref>{{Cita web |last=Cappi |first=Alberto |title=The concept of gravity before Newton |url=http://www.cultureandcosmos.org/pdfs/16/Cappi_INSAPVII_Gravity_before_Newton.pdf |archive-url=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.cultureandcosmos.org/pdfs/16/Cappi_INSAPVII_Gravity_before_Newton.pdf |archive-date=9 de outubro de 2022 |website=Culture and Cosmos}}</ref> Aínda que a opinión de Aristóteles foi amplamente aceptada en toda a Antiga Grecia, houbo outros pensadores como [[Plutarco de Queronea|Plutarco]] que predixeron correctamente que a atracción da gravidade non era exclusiva da Terra.<ref>{{Cita novas |last1=Bakker |first1=Frederik |last2=Palmerino |first2=Carla Rita |date=1 June 2020 |title=Motion to the Center or Motion to the Whole? Plutarch's Views on Gravity and Their Influence on Galileo |url=https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/709138 |journal=Isis |volume=111 |issue=2 |pages=217–238 |doi=10.1086/709138 |issn=0021-1753 |hdl=2066/219256 |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-date=2 de maio de 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220502172704/https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/709138 }}</ref>

Aínda que non entendía a gravidade como unha forza, o antigo filósofo grego [[Arquímedes]] descubriu o [[centro de gravidade]] dun triángulo.<ref>{{cita libro |autor1=Reviel Neitz |autor2=William Noel |url=https://books.google.com/books?id=ZC1MOaAkKnsC&pg=PT125 |title=The Archimedes Codex: Revealing The Secrets of the World's Greatest Palimpsest |data=13 de outubro de 2011 |publisher=Hachette UK |isbn=978-1-78022-198-4 |page=125 |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200107004958/https://books.google.com/books?id=ZC1MOaAkKnsC&pg=PT125 |archive-date=7 de xaneiro de 2020 }}</ref> Postulou que si dous pesos iguais non tivesen o mesmo centro de gravidade, o centro de gravidade dos dous pesos xuntos estaría no centro da liña que une os seus centros de gravidade.<ref>{{cita libro |autor=CJ Tuplin, Lewis Wolpert |url=https://books.google.com/books?id=ajGkvOo0egwC&pg=PR11 |title=Science and Mathematics in Ancient Greek Culture |publisher=Hachette UK |year=2002 |isbn=978-0-19-815248-4 |page=xi |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200117170945/https://books.google.com/books?id=ajGkvOo0egwC&pg=PR11 |archive-date=17 de xaneiro de 2020 }}</ref> Dous séculos máis tarde, o enxeñeiro e arquitecto romano [[Marco Vitruvio|Vitruvio]] sostiña no seu ''De architectura'' que a gravidade non depende do peso dunha substancia, senón da súa «natureza».<ref>{{cita libro  | last = Vitruvius  | first = Marcus Pollio  | author-link = Marcus Vitruvius Pollio  | editor = Alfred A. Howard  | title = De Architectura libri decem  | trans-title = Ten Books on Architecture  | lugar = Harvard University, Cambridge  | publisher = Harvard University Press  | data = 1914  | chapter = 7  | páxina = 215  | chapter-url = http://www.gutenberg.org/files/20239/20239-h/29239-h.htm#Page_215  | others = Herbert Langford Warren, Nelson Robinson (illus), Morris Hicky Morgan  | data-acceso=4 de decembro do 2024  | archive-date = 13 de outubro de 2016  | archive-url = https://web.archive.org/web/20161013193438/http://www.gutenberg.org/files/20239/20239-h/29239-h.htm#Page_215   }}</ref>
No século VI d.C., o erudito bizantino alejandrino Juan Filopón propuxo a teoría do ímpeto, que modifica a teoría de Aristóteles de que «a continuación do movemento depende da acción continuada dunha forza» incorporando unha forza causante que diminúe co tempo.<ref>Philoponus' term for impetus is "ἑνέργεια ἀσώματος κινητική" ("incorporeal motive ''[[Potentiality and actuality|enérgeia]]''"); see ''[[Commentaria in Aristotelem Graeca|CAG]]'' XVII, [https://books.google.com/books?id=dVcqvVDiNVUC ''Ioannis Philoponi in Aristotelis Physicorum Libros Quinque Posteriores Commentaria''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20231222224140/https://books.google.com/books?id=dVcqvVDiNVUC |data=22 de decembro de 2023 }}, [[Walter de Gruyter]], 1888, p. 642: "λέγω δὴ ὅτι ἑνέργειά τις ἀσώματος κινητικὴ ἑνδίδοται ὑπὸ τοῦ ῥιπτοῦντος τῷ ῥιπτουμένῳ [I say that impetus (incorporeal motive energy) is transferred from the thrower to the thrown]."</ref>

No ano 628 da nosa era, o matemático e astrónomo [[India|indio]] [[Brahmagupta]] propuxo a idea de que a gravidade é unha forza de atracción que atrae os obxectos cara á Terra e utilizou o termo ''[[:en:wikt:गुरुत्वाकर्षण|gurutvākarṣaṇ]]'' para describila.<ref>{{cita libro |last1=Pickover |first1=Clifford |url=https://books.google.com/books?id=SQXcpvjcJBUC&pg=PA105 |title=Archimedes to Hawking: Laws of Science and the Great Minds Behind Them |data=16 de abril de 2008 |publisher=Oxford University Press |isbn=9780199792689 |lingua=en |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170118060420/https://books.google.com/books?id=SQXcpvjcJBUC |archive-date=18 de xaneiro de 2017 }}</ref>{{rp|105}}<ref>{{cita libro |last1=Bose |first1=Mainak Kumar |url=https://books.google.com/books?id=nbItAAAAMAAJ&q=gravity |title=Late classical India |publisher=A. Mukherjee & Co. |ano=1988 |lingua=en |data-acceso=4 de decembro do 2024 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210813203602/https://books.google.com/books?id=nbItAAAAMAAJ&q=gravity |archive-date=13 de agosto de 2021}}</ref><ref>{{cita libro |last=Sen |first=Amartya |title=The Argumentative Indian |url=https://archive.org/details/nlsiu.954.sen.20388 |data=2005 |publisher=Allen Lane |isbn=978-0-7139-9687-6 |page=[https://archive.org/details/nlsiu.954.sen.20388/page/n52 29]}}</ref>

No antigo [[Oriente Próximo]], a gravidade era un tema de intenso debate. O intelectual [[Persia|persa]] [[Al Biruni]] cría que a forza da gravidade non era exclusiva da Terra, e supuxo correctamente que outros [[obxecto astronómico|corpos celestes]] tamén debían exercer unha atracción gravitatoria.<ref>{{cita libro |last1=Starr |first1=S. Frederick |title=Lost Enlightenment: Central Asia's Golden Age from the Arab Conquest to Tamerlane |data=2015 |publisher=Princeton University Press |isbn=9780691165851 |páxina=260 |url=https://books.google.com/books?id=hWyYDwAAQBAJ&pg=PA260}}</ref> Pola contra, [[Al-Khazini]] sostiña a mesma postura que Aristóteles de que toda a materia do Universo é atraída cara ao centro da Terra.<ref>{{Cita enciclopedia|enciclopedia=Encyclopedia of the History of Arabic Science|editor-first=Rāshid|editor-last=Rushdī|date=1996|publisher=Psychology Press|isbn=9780415124119|first1=Mariam |last1=Rozhanskaya |first2=I. S. |last2=Levinova |title=Statics |volume=2 |páxinas=614–642}}</ref>
===Revolución científica===
{{Artigo principal|Revolución científica}}
A mediados do século XVI, varios científicos europeos refutaron experimentalmente a noción [[física aristotélica|aristotélica]] de que os obxectos máis pesados caen a maior velocidade.<ref name="Wallace-2018">{{Cita libro|last=Wallace|first=William A.|url=https://books.google.com/books?id=8GxQDwAAQBAJ&pg=PR21|title=Domingo de Soto and the Early Galileo: Essays on Intellectual History|publisher=[[Routledge]]|year=2018|isbn=978-1-351-15959-3|lugar=Abingdon, UK|páxinas=119, 121–22|lingua=en|orig-year=2004|data-acceso=4 de decembro do 2024|archive-date=16 June 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210616043300/https://books.google.com/books?id=8GxQDwAAQBAJ&pg=PR21}}</ref> En particular, o sacerdote dominico [[pobo español|español]] [[Domingo de Soto]] escribiu en 1551 que os corpos en [[caída libre]] aceleran uniformemente.<ref name="Wallace-2018"/> De Soto podía ser influenciado por experimentos anteriores realizados por outros sacerdotes [[Orde dos Predicadores|dominicanos]] de Italia, incluíndo os de [[Benedetto Varchi]], Francesco Beato, [[Luca Ghini]], e [[Giovan Battista Bellaso|Giovan Bellaso]] que contradicían os ensinos de Aristóteles sobre a caída dos corpos.<ref name="Wallace-2018"/> 
[[Ficheiro:The Leaning Tower of Pisa SB.jpeg|thumb|upright|A [[Torre de Pisa|torre inclinada de Pisa]], onde segundo a lenda [[Galileo Galilei|Galileo]] realizou un experimento sobre a velocidade de caída dos obxectos]]

A mediados do século XVI, o físico italiano [[Giambattista Benedetti]] publicou uns traballos nos que afirmaba que, debido á [[densidade relativa|gravidade específica]], os obxectos do mesmo material pero con masas diferentes caerían á mesma velocidade.<ref name="Drabkin">{{Cita novas| doi = 10.1086/349706| issn = 0021-1753| volume = 54| issue = 2| pages = 259–262| last = Drabkin| first = I. E.| title = Two Versions of G. B. Benedetti's Demonstratio Proportionum Motuum Localium| journal = Isis| year = 1963| jstor = 228543}}</ref> Co [[experimento da torre de Delft]] de 1586, o físico [[Flandres|flandres]] [[Simon Stevin]] observou que dúas balas de canón de distinto tamaño e peso caían á mesma velocidade cando se deixaban caer desde unha torre.<ref name="Stevin">{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=YicuDwAAQBAJ&dq=delft+tower+experiment&pg=PA26|title=Ripples in Spacetime: Einstein, Gravitational Waves, and the Future of Astronomy|last=Schilling|first=Govert|data=31 de xullo de 2017|publisher=Harvard University Press|isbn=9780674971660|page=26|lingua=en|data-acceso=5 de decembro do 2024|archive-date=16 de decembro de 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20211216025328/https://books.google.com/books?id=YicuDwAAQBAJ&dq=delft+tower+experiment&pg=PA26}}</ref>A finais do século XVI, as coidadosas medicións de [[Galileo Galilei]] de bólas rodando por [[Plano inclinado|inclinadas]] permitíronlle establecer firmemente que a aceleración gravitatoria é a mesma para todos os obxectos.<ref>[[Galileo Galilei|Galileo]] (1638), ''[[Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze]]'', Primeiro día fala Salviati: «Se isto fose o que Aristóteles quería dicir, cargariádeslle con outro erro que equivalería a unha falsidade; porque, ao non existir na terra tal altura escarpada, é evidente que Aristóteles non podería facer o experimento; con todo, quere darnos a impresión de habelo realizado cando fala de tal efecto como o que vemos.»</ref> Galileo postulou que a [[resistencia do aire]] é a razón pola que os obxectos de baixa densidade e elevada [[superficie]] caen máis lentamente nunha atmosfera.

En 1604, Galileo expuxo correctamente a hipótese de que a distancia dun obxecto que cae é proporcional ao [[Cadrado (álxebra)|cadrado]] do tempo transcorrido.<ref>{{cita libro|last=Gillispie|first=Charles Coulston|url=https://archive.org/details/edgeofobjectivit00char/page/n13/mode/2up|título=The Edge of Objectivity: An Essay in the History of Scientific Ideas|publisher=Princeton University Press|ano=1960|isbn=0-691-02350-6|páxinas=3–6|authorlink=Charles Coulston Gillispie}}</ref> Isto foi confirmado posteriormente polos científicos [[Compañía de Xesús|xesuítas]] italianos  [[Francesco Maria Grimaldi|Grimaldi]] e [[Giovanni Battista Riccioli|Riccioli]] entre 1640 e 1650. Tamén calcularon a magnitude da [[gravidade da Terra]] medindo as oscilacións dun péndulo.<ref>J.L. Heilbron, ''Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics'' (Berkeley: University of California Press, 1979), 180.</ref>

En 1657, [[Robert Hooke]] publicou o seu ''[[Micrographia]]'', na que expuña a hipótese de que a Lúa debía ter a súa propia gravidade.{{sfnp|Gribbin|Gribbin|2017|p=57}} En 1666, engadiu dous principios máis: que todos os corpos móvense en liña recta ata que son desviados por algunha forza e que a forza de atracción é maior para os corpos máis próximos. Nunha comunicación á Royal Society en 1666, Hooke escribiu<ref>{{cite book |last=Stewart |first=Dugald |date=1816 |author-link=Dugald Stewart |title=Elements of the Philosophy of the Human Mind |volume= 2 |url=https://archive.org/details/b28041604/page/n5/mode/2up |páxina=[https://archive.org/details/b28041604/page/434/mode/2up 434] |publisher=Constable & Co; Cadell & Davies |lugar=Edinburgh; Londres }}</ref>
{{Cita|Explicarei un sistema do mundo moi diferente a todos os recibidos até agora. Baséase nas seguintes posicións. 1. Que todos os corpos celestes non só teñen unha gravitación das súas partes cara ao seu propio centro propio, senón que tamén se atraen mutuamente dentro das súas esferas de acción. 2. 2. Que todos os corpos que teñen un movemento simple, continuarán movéndose en liña recta, a menos que sexan continuamente desviados dela por algunha forza estraña, que lles faga describir un círculo, unha elipse ou algunha outra curva. 3. 3. Que esta atracción é tanto maior canto máis próximos están os corpos. En canto á proporción en que estas forzas diminúen ao aumentar a distancia, recoñezo que non a descubrín....}}
A conferencia de Hooke en Gresham en 1674, ''Un intento de demostrar o movemento anual da Terra'', explicaba que a gravitación aplicábase a «todos os corpos celestes»{{sfnp|Hooke|1679|loc='' An Attempt to prove the Annual Motion of the Earth'', [https://archive.org/details/LectionesCutler00Hook/page/n23/mode/2up page 2, 3]}}

===Teoría da gravitación de Newton===
{{Artigo principal|Lei da gravitación universal}}
[[Ficheiro:Portrait of Sir Isaac Newton, 1689.jpg|miniatura|upright|O físico e matemático inglés, Sir [[Isaac Newton]] (1642–1727)]]
En 1684, Newton enviou un manuscrito a [[Edmond Halley]] titulado ''[[De motu corporum in gyrum]] ("Sobre o movemento dos corpos nunha órbita")'', que proporcionaba unha xustificación física para as [[leis de Kepler]] do movemento planetario.<ref name="Sagan-1997">{{cita libro |last1=Sagan |first1=Carl |url=https://books.google.com/books?id=LhkoowKFaTsC |title=Comet |last2=Druyan |first2=Ann |publisher=Random House |ano=1997 |isbn=978-0-3078-0105-0 |lugar=Nova York |páxinas=52–58 |author-link1=Carl Sagan |author-link2=Ann Druyan |data-acceso=8 de decembro do 2024 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210615020250/https://books.google.com/books?id=LhkoowKFaTsC |archive-date=15 de xuño de 2021 }}</ref> Halley quedou impresionado co manuscrito e instou a Newton a que se expanda, e uns anos máis tarde Newton publicou un libro innovador chamado ''[[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica]]'' (''Principios matemáticos de filosofía natural``). Neste libro, Newton describiu a gravitación como unha forza universal, e afirmou que "as forzas que manteñen os planetas nos seus orbes deben [ser] recíprocamente como os cadrados das súas distancias dos centros sobre os que xiran". Esta afirmación foi condensada posteriormente na seguinte lei do cadrado inverso:

<math>F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}, </math>

onde {{mvar|F}} é a forza, {{math|''m''<sub>1</sub>}} e {{math|''m''<sub>2</sub>}} son as masas dos obxectos que interactúan, {{mvar|r}} é a distancia entre os centros das masas e {{math|''G''}} é a [[Constante da gravitación universal|constante gravitatoria]] cuxo valor é aproximadamente 6.674×10−11 m3⋅kg−1⋅s−2.<ref>{{Cita web|título=Fundamental Physical Constants |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg|páxina-web=physics.nist.gov}}</ref>

Esta ecuación di que unha masa <math>m_1</math> [[aceleración|acelerarase]] cara á masa <math>m_2</math> cunha aceleración <math>a_1</math> baixo a forza da gravidade, e dividindo ambos os lados da ecuación por <math>m_1</math> obtemos:

:<math>a_1 = -{G m_2 \over r^2}</math>

En ningures na ecuación previa aparece a masa do corpo. Cando tratamos con obxectos preto da superficie do planeta, o troco en ''r'' dividido polo ''r'' inicial é tan pequeno que a aceleración da gravidade aparece perfectamente constante. A aceleración da gravidade na [[Terra]] chámase normalmente ''g'', cun valor de 9,8&nbsp;m/s². Galileo non tiña as ecuacións de Newton, e no entanto, a súa apreciación da proporcionalidade da gravidade coa masa foi valiosísima e, posiblemente influíu incluso na formulación de Newton de como traballa a gravidade.

== Gravidade física: Gravidade e gravitación ==
Para sermos precisos, débese distinguir entre a '''gravitación''', que é a [[forza]] de [[atracción]] que existe entre todas as [[Lista de partículas|partículas]] con [[masa]] no [[universo]], e a '''gravidade''', que é a [[resultante]], na superficie da [[Terra]], da atracción da masa da Terra e mais da pseudo-[[forza centrífuga]] causada pola rotación do planeta. Comunmente, gravidade e gravitación úsanse como sinónimos.

=== A gravitación ===
A gravitación é a forza de gravidade que prende os obxectos á superficie de planetas e, de acordo coa [[leis de Newton|lei da inercia de Newton]], é responsable de manter certos obxectos en [[órbita]] en torno uns dos outros.<ref name= Tipler>{{Cita libro |nome= Paul A.|apelidos= Tipler|título= Física para la ciencia y la tecnología|títulotrad= |dataacceso= 12 de xaneiro de 2021|tipo= |edición= 4ª|volume= 1|ano= 2001|editorial= Reverté S.A.|lugar= Barcelona|lingua= es|isbn= 84-291-4384-X|páxinas= |en= |capítulo= |cita= }}</ref><ref name=Fgeneral>{{Cita libro |nome= S|apelidos= Burbano de Ercilla|nome2= E|apelidos2= Burbano García|outros= |título= Física General|títulotrad= Física Xeral|dataarquivo= |formato= |dataacceso= |tipo= |edición= |serie= |volume= |data= |ano= 1986|ano-orixinal= |editorial= Librería General|lugar= Zaragoza|lingua= es|isbn= 84-7078-376-9|oclc= |doi= |id= |páxina= |páxinas= 141-145|en= |capítulo= 7|cita= }}</ref>

[[Isaac Newton]] escribiu nas súas memorias que, cando estaba a tentar comprender o que mantiña a Lúa no ceo, viu caer unha mazá no seu pomar, e comprendeu que a [[Lúa]] non estaba suspensa no ceo mais si que caía continuamente, como se fose unha bóla de canón que fose disparada con tanta velocidade que nunca atinxe o chan xa que este tamén "cae" debido á curvatura da [[Terra]].<ref name= Tipler/>

Segundo a terceira lei de Newton, dous obxectos calquera exercen unha atracción gravitacional, un no outro, de igual valor e dirección oposta.<ref name=Fgeneral/>

==== Velocidade da gravidade ====
A [[teoría da relatividade]] de [[Albert Einstein|Einstein]] predí que a velocidade da gravidade (definida como a velocidade á que os trocos na localización dunha masa se propagan a outras masas) debe ser consistente coa [[velocidade da luz]]. En 2002, a [[experiencia de Fomalont-Kopeikin]] produciu medicións da velocidade da gravidade que corresponderon a esta predición. Porén, esta experiencia aínda non sufriu un proceso amplo de revisión, e está a atopar certo escepticismo por parte dos que afirman que Fomalont-Kopeikin non fixo máis do que medir a velocidade da luz dunha forma intricada.

=== Lei de Newton de Gravitación Universal ===
[[Ficheiro:Gravitation space source.svg|miniatura|A curvatura do espazo-tempo arredor dunha fonte de forza gravitacional.]]

Pouco se sabía sobre gravitación ata o século XVII, pois considerábase que leis diversas gobernaban os ceos e a Terra. A forza que mantiña a Lúa presa a Terra nada tiña que ver coa forza que nos mantén nela. [[Isaac Newton]] foi o primeiro en pensar na hipótese de que as dúas forzas posuísen a mesma natureza.<ref name= Tipler/>

Newton explica, ''"Todos os obxectos no [[Universo]] atraen a todos os outros obxectos cunha [[forza]] dirixida ao longo da liña que pasa polos centros dos dous obxectos, e que é [[proporcional]] ao produto das súas masas e inversamente proporcional ao [[Cadrado (álxebra)|cadrado]] da separación entre eles."''<ref>{{cita libro |apelido= Strahler|nome= Arthur N.|título= Geología física|lingua= es|ano= 1992|editorial= Omega|lugar= Barcelona|dataacceso= 6 de xaneiro de 2021|isbn= 84-282-0770-4|capítulo= 2|páxinas= 28-9|cita=}}</ref>

Newton acabou por publicar a súa, aínda hoxe famosa, lei da gravitación universal, no seu ''[[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica|Principia Mathematica]]'', como:<ref name=Fgeneral/>

:<math>F = \frac{G m_1 m_2}{r^2}</math>

onde:
* F = forza gravitacional entre dous obxectos
* m<sub>1</sub> = masa do primeiro obxecto
* m<sub>2</sub> = masa do segundo obxecto
* r = distancia entre os obxectos
* G = [[constante da gravitación universal]]

Rigorosamente falando, esta lei aplícase apenas a obxectos semellantes a puntos. Se os obxectos posuíren extensión espacial, a verdadeira forza terá que ser atopada pola [[integral|integración]] das forzas entre os varios puntos. Por outra banda, pode probarse que para un obxecto cunha distribución de masa esfericamente simétrica, a integral resulta na mesma atracción gravitacional que tería se fose unha masa puntual.

==== Forma Vectorial ====
A forma descrita previamente é unha versión simplificada. Exprésase máis propiamente pola forma que segue (os valores en letra grosa representan valores vectoriais.)
A forma abaixo descrita é vectorialmente completa:

:<math>\mathbf{F_{1\,2}} = {G m_1m_2(\mathbf{r_2}-\mathbf{r_1}) \over \left| \mathbf{r_2}-\mathbf{r_1} \right|^3}</math>

onde:
* <div style="vertical-align:-25%;display:inline;"><math>\mathbf{F_{1\,2}} </math></div> é a forza exercida en <math>m_1</math> por <math>m_2</math>
* <math>m_1</math> e <math>m_2</math> son as masas
* <div style="vertical-align:-25%;display:inline;"><math>\mathbf{r_1} </math></div> e <div style="vertical-align:-25%;display:inline;"><math>\mathbf{r_2} </math></div> son os vectores posición das dúas masas respectivas
* <math>G</math> é a constante gravitacional

Para a forza na masa dous, simplemente tome o oposto do vector <div style="vertical-align:-25%;display:inline;"><math>\mathbf{F_{1\,2}}</math></div>

A principal diferenza entre as dúas formulacións é que a segunda forma usa a diferenza na posición para construír un vector que apunta dunha masa para a outra, e de aí divide o vector polo seu módulo para evitar que mude a magnitude da forza.

=== Comparación coa forza electromagnética ===
A atracción gravitacional dos [[protón]]s é aproximadamente un factor 10 <sup>36</sup> máis fraco que a repulsión [[electromagnetismo|electromagnética]]. Este factor é independente de distancia, porque ambas as forzas son inversamente proporcionais ao cadrado da distancia. Iso significa que, nunha [[balanza atómica]], a gravidade mutua é desprezable. Con todo, a forza principal entre os obxectos comúns e a terra e entre corpos celestiais é a gravidade, porque son (ou polo menos un deles é) electricamente case neutro: ata mesmo se en ambos os corpos había un exceso ou déficit dun [[electrón]] por cada 10 <sup>18</sup> protóns e [[neutrón]]s isto xa sería suficiente para cancelar a gravidade (ou no caso dun exceso nun e un déficit no outro: duplicar a atracción). 
  
A relativa fraqueza da gravidade pode ser demostrada cun pequeno [[imán]], que vai atraendo para riba anacos de [[ferro]] pousados no chan. O minúsculo imán consegue anular a forza gravitacional da Terra enteira.

A gravidade é pequena, a non ser que un dos dous corpos sexa grande, mais a pequena forza gravitacional exercida por corpos de tamaño ordinario pode ser demostrada con razoable facilidade por experiencias como a da [[Experiencia da barra de torsión|barra de torsión de Cavendish]].

[[Ficheiro:Messier13.jpg|miniatura|''Agrupamento globular de [[estrela (astronomía)|estrelas]] [[M13]]<br /><small>Demostración dun campo gravitacional</small>'']]

=== Sistema Auto-Gravitacional ===
Un sistema auto-gravitacional é un sistema de masas mantidas xuntas pola súa gravidade mutua.Un exemplo disto é unha [[Estrela (astronomía)|estrela]].

=== A teoría xeral da gravidade de Einstein ===
A formulación da gravidade por Newton é bastante precisa para a maioría dos propósitos prácticos. Hai, así é todo, algúns problemas: 
# Asume que as alteracións na forza gravitacional son transmitidas instantaneamente cando a posición dos corpos gravitantes muda. Porén, isto contradí o feito que existe unha velocidade límite á que poden ser transmitidos os sinais ([[velocidade da luz]] no [[vacuo]]). 
# O presuposto de espazo e tempo absolutos contradí a teoría de [[relatividade especial]] de Einstein. 
# Predí que a luz é desviada pola gravidade apenas metade do que é efectivamente observado. 
# Non explica as [[onda gravitacional|ondas gravitacionais]] ou [[furado negro|furados negros]], que con todo tampouco se observaron directamente. 
# Consonte coa gravidade newtoniana (con transmisión instantánea de forza gravitacional), se o [[Universo]] é [[Euclides|euclidiano]], estático, de densidade uniforme en media positiva e infinito, a forza gravitacional total nun punto é unha [[serie (matemáticas)|serie]] diverxente. Noutras palabras, a gravidade newtoniana é incompatible cun [[Universo]] que sexa euclidiano, estático, de densidade uniforme en media positiva e infinito.
 
Para o primeiro destes problemas, [[Einstein]] e [[David Hilbert|Hilbert]] desenvolveron unha nova teoría da gravidade chamada [[relatividade xeral]], publicada en [[1915]]. Esta teoría predí que a presenza de materia "distorsiona" a contorna espazo-tempo local, facendo que liñas aparentemente "rectas" no espazo e no tempo teñan características que son normalmente asociadas a liña "curvas". 
  
Aínda que a relatividade xeral sexa, en canto teoría, máis precisa que a lei de Newton, require tamén un formalismo matemático significativamente máis complexo. En vez de describir o efecto de gravitación como unha "forza", Einstein introduciu o concepto de [[espazo-tempo]] curvo, onde os corpos se moven ao longo de traxectorias curvas.

=== Probas experimentais ===
Hoxe en día acéptase a Relatividade Xeral como a descrición estándar da teoría gravitacional clásica. A Relatividade Xeral é consistente con todas as medicións e experimentos dispoñibles, incluíndo experimentos cruciais tales como os clásicos tests de relatividade xeral:
* O desprazamento ao vermello gravitacional.
* A deflexión dos raios de luz polo Sol.
* A [[precesión]] da órbita de [[Mercurio (planeta)|Mercurio]].

Outras confirmacións experimentais máis recentes foron a dedución (indirecta) das ondas gravitacionais emitidas por [[estrela binaria|estrelas binarias]] orbitantes, a existencia de [[estrela de neutróns]] e os furados negros, as lentes gravitacionais etc.

Hoxe en día, os científicos tentan que a Relatividade Xeral con experimentos mais precisos e '''directos''', co obxectivo de verter luz na aínda descoñecida relación entre a Gravidade e máis a mecánica cuántica.

=== Mecánica cuántica ===
A forza da '''gravidade''', unha das catro forzas da natureza, é a única que obstinadamente rexeita ser cuantizada (as outras tres - o electromagnetismo, a [[forza forte]] e a [[Interacción nuclear débil|forza fraca]] poden ser cuantizadas). '''Cuantización''' significa que a forza se mide en partes discretas, que non poden diminuír de tamaño, sen importar o que aconteza; alternativamente, esa interacción gravitacional é transmitida por partículas chamadas [[gravitón]]s. Os científicos levan anos estudando o gravitón, sen atoparen unha teoría cuántica consistente sobre iso. Moitos consideran que a [[Teoría de cordas]] alcanzará o grande obxectivo de unir '''Relatividade Xeral''' e '''Mecánica Cuántica''', mais esa promesa aínda non se realizou.

== Aplicacións Especiais de Gravidade ==
Unha diferenza de altura pode posibilitar unha presión útil nun líquido, como no caso do gotexamento Intravenoso e máis a Torre de auga.

A masa suspendida por un cabo a través dunha polea posibilita unha tensión constante no cabo, incluíndo no outro lado da polea.

=== Comparación da forza da gravidade en diferentes planetas ===
A aceleración debido á gravidade na superficie da [[Terra]] é, por convención, igual a 9,80665 metros por segundo cadrado (o valor real varía lixeiramente ao longo da superficie da Terra). Esta medida coñécese como '''g'''<sub>n</sub>, '''g'''<sub>e</sub>, '''g'''<sub>0</sub>, ou simplemente '''g'''. A listaxe que segue presenta a forza da gravidade (en múltiplos de '''g''') na superficie dos diversos planetas do [[Sistema Solar]]:

<center>
{| style="text-align: left;"
| [[Mercurio (planeta)|Mercurio]] || || 0,376
|-
| [[Venus]] || || 0,903
|-
|[[Terra]] || = || '''1'''
|-
| [[Marte]] || || 0,38
|-
| [[Xúpiter]]'''<sup>1</sup>''' || || 2,34
|-
| [[Saturno]]'''<sup>1</sup>''' || || 1,16
|-
| [[Urano]]'''<sup>1</sup>''' || || 1,15
|-
| [[Neptuno]]'''<sup>1</sup>'''|| || 1,19
|-
| [[Plutón]] || || 0,066
|}
</center>

Nota: ('''<sup>1</sup>''') No caso dos xigantes gasosos (Xúpiter, Saturno, Urano e Neptuno), considérase como "superficie" a superficie superior das nubes.

Nos corpos esféricos, a gravidade superficial en m/s<sup>2</sup> é 2.8 × 10<sup>−10</sup> veces o radio en m veces a densidade media en kg/m³.

== Gravidade en química ==
En [[química]], '''gravidade''' é a densidade dun [[fluído]], particularmente un [[fuel]]. Exprésase en graos, cos valores máis baixos indicando líquidos máis pesados e numerosos, e os valores máis elevados indicando líquidos máis leves. Véxase [[gravidade específica]].

== Gravidade artificial ==
Como arma para o estudo dos efectos da gravidade, úsanse aparellos para simular gravidade ou a súa ausencia, como máquinas centrífugas e avións en descenso libre ou forzado. As súas condicións de funcionamento semellan as sufridas nas aceleracións de engalaxe do planeta nun vehículo para a posta en órbita ou a falta de gravidade aparente unha vez en órbita.<ref>{{Cita web|título=In a spin|url=http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2019/03/In_a_spin|páxina-web=European Space Agency|data-acceso=2019-03-26|lingua=en-GB}}</ref>

== Notas ==
{{listaref|30em}}

== Véxase tamén ==
{{Commonscat}}
===Bibliografía===
{{refbegin}}
* {{cita libro |title=Out of the shadow of a giant: Hooke, Halley and the birth of British science |last1=Gribbin |last2=Gribbin |first1= John |first2=Mary |isbn=978-0-00-822059-4 |lugar=Londres |oclc=966239842 |ano=2017 |publisher=William Collins |author-link=John Gribbin}}
* {{ cita libro | title = McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms | url = https://archive.org/details/mcgrawhilldicti00park | edition = 4th | lugar = Nova York | publisher = [[McGraw-Hill]] | year = 1989 | isbn = 0-07-045270-9 | ref = {{harvid|McGraw-Hill Dict|1989}} }}
* {{cita libro |last=Hooke |first=Robert |date=1679 |title=Lectiones Cutlerianae, or A collection of lectures, physical, mechanical, geographical & astronomical : made before the Royal Society on several occasions at Gresham Colledge [i.e. College] : to which are added divers miscellaneous discourses |url=https://archive.org/details/LectionesCutler00Hook/page/n7/mode/2up}}
* {{Cita libro | apelidos = Halliday |nome = David | autor2 = Robert Resnick | autor3 = Kenneth S. Krane |título = Physics v. 1 |lugar = Nueva{{esd}}York |editorial = John Wiley & Sons |ano = 2001 |isbn = 0-471-32057-9 |idioma = inglés}}
* {{Cita libro |apelidos = Serway |nome = Raymond A. |autor2 = Jewett, John W. |título = Physics for Scientists and Engineers |edición = 6.ª |editorial = Brooks/Cole |ano = 2004 |isbn = 0-534-40842-7 |idioma = inglés |url = https://archive.org/details/physicssciengv2p00serw}}
* {{Cita libro | apelidos = Tipler |nome = Paul Allen | autor2 = Gene Mosca |título = Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics | url = https://archive.org/details/physicsforscient00tipl_721 |edición = 5.ª |editorial = W.H. Freeman & Company |ano = 2004 |isbn = 0-7167-0809-4 |idioma = inglés |páxina = [https://archive.org/details/physicsforscient00tipl_721/page/n648 650]}}
* {{Cita libro| apelidos = Wald |nome = Robert M. |título = Quantum Field Theory in Curved Spacetime and Black Hole Thermodynamics |editorial = Chicago University Press |ano = 1994 |isbn = 0-226-87027-8 |idioma = inglés |url = http://books.google.com.ar/books?id=Iud7eyDxT1AC&printsec=frontcover&client=firefox-a&source=gbs_v2_summary_r&cad=0 |páxina = 205}}
* {{Cita libro |apelidos = Wald |nome = Robert M. |título = General Relativity |editorial = Chicago University Press |isbn = 0-226-87033-2 |idioma = inglés |ano = 1984 |páxina = [https://archive.org/details/generalrelativit0000wald/page/491 491] |edición = 12.ª |url = https://archive.org/details/generalrelativit0000wald/page/491}}
{{refend}}

=== Outros artigos ===
* [[Gravidade da Terra]]
* [[Peso]]
* [[Constante da gravitación universal]]

{{Forzas fundamentais}}
{{Glosario-astronomía}}
{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Mecánica celeste]]
[[Categoría:Gravidade]]
[[Categoría:Artigos que toda Wikipedia debería ter (Ciencia)]]