- Newton'sches Gravitationsgesetz -
Eines
der wichtigsten Naturgesetze besagt, dass sich alle Körper
auf der Erde und im Weltraum gegenseitig anziehen.
Diese Beobachtung machte der Engländer Isaak
Newton. Er fand heraus, dass die Anziehungskräfte
zwischen zwei Körpern in Anhängigkeit zu deren Masse
und zu dem gegenseiteigen Abstand stehen. Die Gravitationskraft
ist also umso größer, je größer die
Massen der beiden sich anziehenden Körper sind und je
kleiner ihr gegenseitiger Abstand ist. |
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In
der Regel ist auf der Erde nicht beobachtbar, dass alle Körper einander
anziehen: Zwischen kleinen Massen ist die Anziehungskraft verschwindend
gering. Die
Gravitationskraft zwischen zwei kugelförmigen Körpern von je 1 Kilogramm
Masse, deren Mittelpunkte 1 Meter voneinander entfernt sind, beträgt
0,0000000000667 Newton. Es handelt sich also um eine sehr kleine
Kraft, die dem Gewicht eines Objekts mit der Masse von ungefähr
1/150 000 000 000 Kilogramm auf der Erde entspricht.
Die Masse, die hier die merkbarste Anziehung ins
Spiel bringt, ist die Erde selbst. Mit Newton wird klar, warum wir
nur mit äußerster Anstregung von ihr wegkommen und das meist nur
zu einem Hüpfer reicht: Sie ist ein großer Körper und wir sind ziemlich
nah dran. Die Anziehungskraft der Erde ist aber auch groß genug,
um den Mond in Schach zu halten: Sie gängelt den Trabanten, als
ob er an einem Seil um die Erde kreiste, das am Erdmittelpunkt festgezurrt
ist. Selbst Galaxien unterliegen dem Prinzip wechselseitiger Anziehung.
F
ist die Gravitationskraft und f die
Gravitationskonstante. Der Wert dieser Konstante wurde erstmals
von dem britischen Physiker Henry Cavendish 1798 mit Hilfe einer
Drehwaage gemessen. Der zur Zeit genaueste Wert dieser Konstante
liegt bei 0,0000000000667 Newton Quadratmeter pro Kilogramm zum
Quadrat (6,67 × 10-11 Nm2 kg-2).
Jeder
Körper im Universum wird von jedem anderen Körper angezogen.
Dabei gilt: Je größer die beteiligten Massen und je kleiner
der Abstand zwischen ihnen, desto größer ist die Anziehungskraft.
Umgekehrt natürlich genauso - Körper kleiner und Abstand
größer bedeutet kleinere Kraft. |
Mit
dem Newton'schen Gravitationsgesetz wurde zum ersten Mal ein
umfassendes Weltgesetz aufgestellt. Das Wesen der Gravitation
ist bis heute noch nicht endgültig geklärt, wenn auch die von
Albert
Einstein entwickelte Allgemeine Relativitätstheorie
einen Fortschritt brachte und in seiner „vereinheitlichten Feldtheorie”
versucht wird, Gravitation und Elektrodynamik zusammenzufassen.
Neuerdings wird die Gravitationskonstante in Zusammenhang mit
dem Alter des Universums gebracht und so ihre Unveränderlichkeit
in Frage gestellt.
Das Newton'sche Gravitationsgesetz ist vor allem für die Himmelsmechanik
sehr wichtig geworden.
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