Um pouco da história por trás da gravitação

Uma história por trás da Gravitação

A gravitação hoje em dia é bastante falada e reconhecida por grande parte dos estudantes e uma certa parcela da sociedade que ficou sabendo da sua existência através dos experimentos de interferometria que comprovou a existência de ondas gravitacionais, teorizada por Einstein. No entanto a gravitação não se inicia com a descoberta das ondas gravitacionais, mas está, como tudo, possui uma história!

Queda dos corpos para os gregos antigos

Na antiga Grécia os gregos já pensavam e discorriam sobre a queda dos corpos, suas possíveis causas e influências. Contudo, este pensamento baseava-se na análise e reflexão puramente filosófico, o que não está de acordo com a visão científica atual de que tudo teorizado deve poder ser testado ou justificado matematicamente. Apesar disso, o filósofo Aristóteles, imbuído da teoria de Empédocles, classificou os corpos por sua massa e, com isso, as contribuições dadas pelos elementos presentes na teoria dos quatro elementos. À saber terra, ar, fogo, e água. Com isso, corpos pesados pertenciam a terra e, por consequência, tenderiam cair em uma trajetória reta em direção a terra, caso fossem soltos de uma determinada altura. Aristóteles também indagou o fato de alguns corpos, como uma flecha, ao ser lançada percorrer uma trajetória na horizontal em em relação a terra e chamou movimentos como esse de movimentos violentos. Resumindo, corpos com predominância do elemento terra ansiavam por estar em contado com a terra, corpos com predominância do elemento ar ansiavam estar no ar e o mesmo para os demais casos. Para corpos celestes como o Sol e as demais estrelas, a lua e os planetas, estes eram formados por um quinto elemento conhecido por éter. Estes corpos orbitavam a Terra.

A queda dos corpos para Galileu Galilei

Galileu Galilei desenvolveu diversos experimentos sobre a queda dos corpos e a influência da massa sobre eles. Com isso, ele compilou dados empíricos que mostravam a independência da queda dos corpos com a influência dos elementos que o formavam. Contrariando a visão aristotélica. Também demonstrou, empiricamente, que independente da massa os corpos tendem a cair com a mesma velocidade se soltos da mesma altura e caso não houvesse interferência do ar. Uma fórmula empírica foi desenvolvida, por ele, para explicar a variação de posição de um corpo em queda livre.  ∆y=4,9∙t² Também comprovou a teoria de Nicolau Copérnico de que a Terra não é centro do universo através de experimentos feito com uma luneta aperfeiçoada por ele mesmo em 1609 capaz de aumentar um objeto em quase vinte e uma vezes.

Newton e o cunho da gravitação

O inglês Isaac Newton conhecendo os trabalhos feitos por Galileu, Copérnico, Kepler, Descartes e sendo professor de matemática , passou a analisar o problema o da queda dos corpos, quando relacionou as causas envolvidas na queda de uma maçã com o movimento periódico da lua e chamou aquilo de gravitação. Mais tarde utilizando uma ideia de Robert Hooke, tratou a gravitação com sendo um sistema composto por uma força centrípeta junto a uma velocidade tangencial. Com isso, propôs uma proporção que mostrava as características dessa força centrípeta. Está força dependia da razão direta das massas e inversa do quadrado das distâncias e por isso tudo que estivesse sobre sua influência deveria realizar uma trajetória elíptica. Tal proporção é mostrada abaixo: FαM∙m/r² Mais tarde Henry Cavendish, com o uso da balança de torção, consegui determinar a constante da gravitação universal G e a equação ficou da seguinte forma: F=G∙M∙m/r² Onde G=6,67∙10-11 Nm²/kg²  hoje em dia, já que Cavendish não foi extremamente preciso ao determinar G.  

Einstein e a gravitação

Para Newton a gravitação é a propriedade da massa gravitacional atrair outros corpos. Para Einstein isso decorre de uma interpretação macroscópica do evento já que uma uma pessoa dentro de uma caixa em queda livre não conseguiria diferenciar, via experimento, se está caindo ou sendo acelerado para cimo com aceleração g. Essa ideia ganha força com o experimento de dois corpos estarem percorrendo em linha reta sobre uma trajetória curva que se intercepta, poderem pensar que existia uma força atraindo-os onde, na verdade, apenas estão em uma curva. Sendo assim, este propõe a teoria da relatividade geral que determina a gravidade como sendo consequência do fato de uma massa distorcer o tecido do espaço-tempo e, com isso, criar a gravidade.