Pole grawitacyjne Ziemi

Uczony niemiecki - Johannes Kepler, zwolennik i propagator teorii Kopernika, na podstawie przeprowadzonych przez siebie obserwacji i pomiarów, potwierdził poruszanie się planet dookoła Słońca. Ponadto stwierdził, że planety obiegają Słońce nie po idealnych okręgach, jak przypuszczał Kopernik, ale po krzywych, zwanych elipsami.

Inny wielki uczony, Isaac Newton, zastanawiał się, co jest przyczyną takiego ruchu planet. Rozpatrywał różne ruchy ciał. Np. rozważał ruch kamienia uwiązanego na sznurku. Na podstawie swoich obserwacji i przemyśleń stwierdził, że nie wystarczy wprawić kamień w ruch, nadając mu prędkość. Aby zmusić go do ruchu po linii krzywej, trzeba jeszcze ciągnąć za sznurek. Przyciąganie kamienia przez rękę, poprzez sznurek, jest przyczyną jego ruchu po okręgu.

Spostrzeżenia dokonane podczas obserwacji ruchu kamienia Newton wykorzystał do wyjaśnienia ruchu planet wokół Słońca. Stwierdził, że do utrzymania planety w ruchu po orbicie potrzebne jest oddziaływanie na nią skierowane wprost ku Słońcu. Na podstawie swoich spostrzeżeń określił cechy tego oddziaływania utrzymującego planety w ich ruchu po orbitach okołosłonecznych. Oddziaływanie to jest tym silniejsze, im masy oddziałujących ciał są większe, i tym słabsze, im odległości między nimi są większe. Newton wraził również przypuszczenie, że przyciąganie to ma charakter powszechny, tzn. że nie tylko planety i Słońce tak się przyciągają, ale wszystkie ciała we Wszechświecie. Oddziaływanie takie nazywa się ODDZIAŁYWANIEM GRAWITACYJNYM, a prawo sformułowane przez Newtona, określające charakter tego oddziaływania, nosi nazwę PRAWA POWSZECHNEJ GRAWITACJI.

Gdy dokładniej opisujemy oddziaływania między ciałami, to mówimy, że opisujemy siły działające między nimi. Newton dokładnie opisał oddziaływania grawitacyjne, czyli określił cechy sił grawitacji działających między ciałami.

Przestrzeń, w której na umieszczone w niej ciała działają siły grawitacji, nazywa się POLEM GRAWITACYJNYM. Planety krążą wokół Słońca dzięki wytworzonemu przez Słońce polu grawitacji. Ziemia porusza się w polu grawitacji Słońca, ale Ziemia także wytwarza wokół siebie własne pole grawitacyjne.

Widocznym dowodem na to, że w przestrzeni wokół Ziemi występuje oddziaływanie grawitacyjne (istnieje pole grawitacji), jest spadanie każdego ciała umieszczonego w jej pobliżu. Ziemia przyciąga wszystkie ciała, dlatego ciała te - pozbawione podpory - poruszają się w jej kierunku. Siłę, z jaką Ziemia przyciąga do siebie ciała, nazywamy SIŁĄ GRAWITACJI ZIEMSKIEJ lub SIŁĄ CIĘŻKOŚCI. Dlatego też przestrzeń wokół Ziemi, gdzie na ciała działa siła grawitacji, nazywamy POLEM GRAWITACYJNYM lub POLEM CIĘŻKOŚCI.