I secoli
XVI-XVII sono giustamente chiamati da molti uno dei periodi più gloriosi della storia della fisica. Fu in questo momento che furono in gran parte gettate le basi, senza le quali l'ulteriore sviluppo di questa scienza sarebbe semplicemente impensabile. Copernico, Galileo, Keplero hanno fatto un ottimo lavoro per dichiarare la fisica una scienza in grado di rispondere a quasi tutte le domande. In tutta una serie di scoperte si distingue la legge di gravitazione universale, la cui formulazione finale appartiene allo straordinario scienziato inglese Isaac Newton.
Il significato principale del lavoro di questo scienziato non è stato nella sua scoperta della forza di gravitazione universale - sia Galileo che Keplero hanno parlato della presenza di questa quantità anche prima di Newton, ma nel fatto che fu il primo per dimostrare che sia sulla Terra che nello spazio spaziale agiscono le stesse forze di interazione tra i corpi.
Newton in pratica ha confermato e teoricamente motivato il fatto che assolutamente tutti i corpi dell'Universo, compresi quelliche si trovano sulla Terra, interagiscono tra loro. Questa interazione è chiamata gravitazionale, mentre lo stesso processo di gravitazione universale è chiamato gravitazione.
Questa interazione si verifica tra i corpi perché esiste un tipo di materia speciale, a differenza di altri, che nella scienza è chiamato campo gravitazionale. Questo campo esiste e agisce attorno a qualsiasi oggetto, mentre non c'è protezione da esso, poiché ha una capacità senza precedenti di penetrare qualsiasi materiale.
La forza di gravitazione universale, la cui definizione e formulazione fu data da Isaac Newton, dipende direttamente dal prodotto delle masse dei corpi interagenti, e inversamente dal quadrato della distanza tra questi oggetti. Secondo Newton, inconfutabilmente confermato dalla ricerca pratica, la forza di gravitazione universale si trova con la seguente formula:
F=Mm/r2.
La costante gravitazionale G, che è approssimativamente uguale a 6,6710-11(Nm2)/kg2, è di particolare importanza in essa.
La forza gravitazionale con cui i corpi sono attratti dalla Terra è un caso speciale della legge di Newton ed è chiamata gravità. In questo caso, la costante gravitazionale e la massa della Terra stessa possono essere trascurate, quindi la formula per trovare la forza di gravità sarà simile a questa:
F=mg.
Qui g non è altro che l'accelerazione di gravità, il cui valore numerico è approssimativamente pari a 9,8 m/s2.
La legge di Newton non solo spiega i processi che avvengono direttamente sulla Terra, ma dà una risposta a molte domande relative alla struttura dell'intero sistema solare. In particolare, la forza di gravitazione universale tra i corpi celesti ha un'influenza decisiva sul moto dei pianeti nelle loro orbite. La descrizione teorica di questo moto fu data da Keplero, ma la sua giustificazione divenne possibile solo dopo che Newton formulò la sua famosa legge.
Lo stesso Newton ha collegato i fenomeni di gravitazione terrestre ed extraterrestre usando un semplice esempio: quando viene sparato un cannone, il nucleo non vola dritto, ma lungo una traiettoria arcuata. Allo stesso tempo, con l'aumento della carica della polvere da sparo e della massa del nucleo, quest'ultimo volerà sempre più lontano. Infine, se assumiamo che sia possibile ottenere abbastanza polvere da sparo e progettare un tale cannone che la palla di cannone voli intorno al globo, quindi, dopo aver effettuato questo movimento, non si fermerà, ma continuerà il suo movimento circolare (ellissoidale), girando in un satellite artificiale della Terra. Di conseguenza, la forza di gravità è la stessa in natura sia sulla Terra che nello spazio esterno.
