Caída libre de martelo e pluma: o astronauta David Scott (da misión Apollo 15) á Lúa interpretando o experimento de Galileo (1.38 MB, ogg/Theora format).
Astronauta en ausencia de gravidade.
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 planetas, estrelas, galaxias 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 interaccións fundamentais en física, aproximadamente 1038 veces máis débil cá interacción forte, 1036 veces menor cá forza electromagnética e 1029 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 obxectos astronómicos.

Para a maioría das aplicacións e a nivel macroscópico, a gravidade está ben aproximada pola Lei da gravitación universal de Newton, que describe a gravidade como unha forza que fai que dous corpos sexan atraídos entre si, cunha magnitude proporcional ao produto das súas masas e inversamente proporcional ao cadrado da distancia entre eles. No entanto, a gravidade descríbese con maior precisión mediante a teoría xeral da relatividade (proposta por Albert Einstein en 1915), que describe a gravidade non como unha forza, senón como unha consecuencia do movemento de masas ao longo de liñas xeodésicas nun espazo-tempo curvo causado pola distribución desigual da masa. O exemplo máis extremo desta curvatura do espazo-tempo é un burato negro, do cal nada, nin sequera a luz, pode escapar unha vez pasado o horizonte de sucesos do burato negro.

Gravidade física: Gravidade e gravitación
-----------------------------------------

Para sermos precisos, débese distinguir entre a **gravitación**, que é a forza de atracción que existe entre todas as 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 lei da inercia de Newton, é responsable de manter certos obxectos en órbita en torno uns dos outros.

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.

Segundo a terceira lei de Newton, dous obxectos calquera exercen unha atracción gravitacional, un no outro, de igual valor e dirección oposta.

#### Velocidade da gravidade

A teoría da relatividade de 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

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.

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 da separación entre eles."*

Newton acabou por publicar a súa, aínda hoxe famosa, lei da gravitación universal, no seu *Principia Mathematica*, como:

F = \frac{G m\_1 m\_2}{r^2}
onde:

* F = forza gravitacional entre dous obxectos
* m1 = masa do primeiro obxecto
* m2 = 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 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:

\mathbf{F\_{1\,2}} = {G m\_1m\_2(\mathbf{r\_2}-\mathbf{r\_1}) \over \left| \mathbf{r\_2}-\mathbf{r\_1} \right|^3}
onde:

* \mathbf{F\_{1\,2}}  é a forza exercida en m\_1 por m\_2
* m\_1 e m\_2 son as masas
* \mathbf{r\_1}  e \mathbf{r\_2}  son os vectores posición das dúas masas respectivas
* G é a constante gravitacional

Para a forza na masa dous, simplemente tome o oposto do vector 

\mathbf{F\_{1\,2}}
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 protóns é aproximadamente un factor 10 36 máis fraco que a repulsión 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 18 protóns e neutróns 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 barra de torsión de Cavendish.

*Agrupamento globular de estrelas M13  
Demostración dun campo gravitacional*
### Sistema Auto-Gravitacional

Un sistema auto-gravitacional é un sistema de masas mantidas xuntas pola súa gravidade mutua.Un exemplo disto é unha estrela.

### Historia

Ninguén ten certeza se o conto sobre Newton e a mazá procede, mais o raciocinio, con certeza, ten o seu valor. Ninguén antes del ousou contrariar a Aristóteles é dicir que as mesmas forzas que atraen unha mazá cara ao chan, manteñen a Lúa, a Terra, e todos os planetas nas súas órbitas.

Newton non foi o único en facer contribucións significativas para a comprensión da gravidade. Antes del, Galileo Galilei corrixiu unha noción común, obtida do mesmo Aristóteles, de que obxectos de masas diferentes caen con velocidades diferentes. Para Aristóteles, simplemente sentira que os obxectos de masa diferentes caesen en tempos diferentes da mesma altura e iso era dabondo para el. Galileo, porén, tentou de feito lanzar obxectos de diferentes masa asemade, da mesma altura. Desprezando as diferenzas debido ao arrastre do ar, Galileo observou que todas as masas aceleran por igual. Usando a Segunda Lei de Newton, F = m a, énos claro o porqué:

{\displaystyle F=-{Gm\_{1}m\_{2} \over r^{2}}=m\_{1}a\_{1}}
Esta ecuación di que unha masa m\_1 acelerarase cara á masa m\_2 cunha aceleración a\_1 baixo a forza da gravidade, e dividindo ambos os lados da ecuación por m\_1 obtemos:

{\displaystyle a\_{1}=-{Gm\_{2} \over r^{2}}}
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 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.

### 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: 

1. 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).
2. O presuposto de espazo e tempo absolutos contradí a teoría de relatividade especial de Einstein.
3. Predí que a luz é desviada pola gravidade apenas metade do que é efectivamente observado.
4. Non explica as ondas gravitacionais ou furados negros, que con todo tampouco se observaron directamente.
5. Consonte coa gravidade newtoniana (con transmisión instantánea de forza gravitacional), se o Universo é euclidiano, estático, de densidade uniforme en media positiva e infinito, a forza gravitacional total nun punto é unha 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 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.

Outras confirmacións experimentais máis recentes foron a dedución (indirecta) das ondas gravitacionais emitidas por 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 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 gravitóns. 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**n, **g**e, **g**0, ou simplemente **g**. A listaxe que segue presenta a forza da gravidade (en múltiplos de **g**) na superficie dos diversos planetas do Sistema Solar:


|  |  |  |
| --- | --- | --- |
| Mercurio |  | 0,376 |
| Venus |  | 0,903 |
| Terra | = | **1** |
| Marte |  | 0,38 |
| Xúpiter**1** |  | 2,34 |
| Saturno**1** |  | 1,16 |
| Urano**1** |  | 1,15 |
| Neptuno**1** |  | 1,19 |
| Plutón |  | 0,066 |

Nota: (**1**) 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/s2 é 2.8 × 10−10 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.

Notas
-----

1. 1 2 3  Tipler, Paul A. (2001). *Física para la ciencia y la tecnología* (en castelán) **1** (4ª ed.). Barcelona: Reverté S.A. ISBN 84-291-4384-X.  `|data-acceso=` require `|url=` (Axuda)
2. 1 2 3  Burbano de Ercilla, S; Burbano García, E (1986). "7". *Física General* [*Física Xeral*] (en castelán). Zaragoza: Librería General. pp. 141–145. ISBN 84-7078-376-9.
3. ↑  Strahler, Arthur N. (1992). "2". *Geología física* (en castelán). Barcelona: Omega. pp. 28–9. ISBN 84-282-0770-4.  `|data-acceso=` require `|url=` (Axuda)
4. ↑  "In a spin". *European Space Agency* (en inglés). Consultado o 2019-03-26.

Véxase tamén
------------

|  |  |
| --- | --- |
|  | Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  ***Gravidade Modificar a ligazón no Wikidata*** |

### Outros artigos

* Gravidade da Terra
* Peso
* Constante da gravitación universal

| * v
* c
* e
Forzas fundamentais da Física |
| --- |
| 
* Forza gravitatoria
* Forza electromagnética
* Interacción nuclear forte
* Interacción nuclear débil

 |

| * v
* c
* e
Glosario de astronomía |
| --- |
| 
* Acimut
* Afelio
* Albedo
* Bóveda celeste
* Burato negro
* Cénit
* Corpo celeste
* Clasificación estelar
* Diagrama de Hertzsprung-Russell
* Eclíptica
* Eclipse
* Efeméride
* Ecuador celeste
* Equinoccio
* Esfera celeste
* Estrela
* Fondo cósmico de microondas
* Gravidade
* Hemisferio celestial norte
* Hemisferio celestial sur
* Luminosidade
* Intensidade de radiación
* Magnitude absoluta
* Magnitude aparente
* Magnitude bolométrica
* Nadir
* Órbita
* Perihelio
* Planeta
* Precesión
* Solsticio
* Tránsito
* Trópico
* Universo
* Variacións orbitais
* Zodíaco

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q11412
* BNCF: 7993
* BNE: XX53092
* BNF: 11941885b
* BRE: 4213641
* EBID: ID
* GND: 4021908-2
* JSTOR: gravity
* LCCN: sh85056558
* MAG: 124017977
* NDL: 00575134
* NKC: ph120611
* PSH: 3788
* SUDOC: 027359921
* TESF: gravity
* UAT: 661

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D006112

 |