Conta a história que um dia, sentado embaixo de um pé de maçã, Sir Isaac Newton teria sido atingido por uma maçã e ao ponderar por que todos os objetos são atraídos para o chão, ele teria enfim descoberto a gravidade.
Apesar de ninguém saber se essa história realmente aconteceu ou foi só uma alegoria criada pelo gênio da ciência, a gravidade é talvez a principal força que rege o Universo macroscópico, mas o que realmente é a gravidade?
O que é e como funciona a gravidade?
Para entender o que é a gravidade e como ela funciona, precisamos primeiro compreender o conceito de espaço-tempo, que é a estrutura em quatro dimensões que combina as três dimensões espaciais (comprimento, largura e altura) com o tempo.
O espaço-tempo pode ser imaginado como um tecido elástico que permeia todo o universo. Quando um objeto com massa está presente, como uma estrela, planeta ou buraco negro, ele cria uma distorção nesse tecido, semelhante ao modo como uma bola pesada deforma uma cama elástica. Essa curvatura é o que chamamos de gravidade, e é essa deformação que faz com que outros objetos sejam atraídos ou orbitados ao redor do corpo que causa a distorção.
Para tornar isso mais fácil de visualizar, pense em um tecido elástico esticado, como uma cama elástica plana. Se você colocar uma bola de boliche no centro, o tecido irá se deformar para baixo, criando uma depressão. Agora, se você colocar uma bolinha de gude nesse mesmo tecido, ela será atraída para a depressão, ou começará a girar ao redor da bola de boliche, dependendo da sua velocidade e posição inicial.
Esse comportamento é muito semelhante ao que acontece no espaço com os planetas e estrelas. Os planetas orbitam o Sol, por exemplo, porque o Sol, devido à sua enorme massa, cria uma curvatura significativa no espaço-tempo ao seu redor, e os planetas “seguem” essa curvatura.
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A gravidade é provavelmente a mais fundamental de todas as forças que regem o nosso Universo macroscópico, e o mais fascinante sobre a gravidade é que ela é universal. Qualquer objeto que tenha massa, não importa o quão pequeno, gera gravidade. Essa força é proporcional à massa do objeto e diminui com o aumento da distância.
No caso do Sol, por exemplo, seu campo gravitacional se estende por todo o Sistema Solar e além, alcançando distâncias de bilhões de quilômetros. Esse campo é o que mantém planetas como a Terra, Júpiter e até pequenos corpos como asteroides e cometas presos em suas órbitas.
Do ponto de vista físico, não existem lugares no Universo onde a gravidade seja completamente inexistente. Até mesmo nas regiões mais distantes e aparentemente vazias, conhecidas como os vazios intergalácticos, a gravidade ainda está presente, embora sua intensidade seja muito fraca.
Isso ocorre porque a gravidade, ao contrário de outras forças, não é bloqueada ou “escudada” por outros materiais; ela se propaga indefinidamente, embora enfraqueça com a distância. Mesmo partículas subatômicas e fótons de luz são influenciados pela gravidade, como demonstrado em fenômenos como lentes gravitacionais, onde a luz de uma estrela distante é desviada pela gravidade de uma galáxia em primeiro plano.
A gravidade também é essencial na formação e evolução de corpos celestes. É ela que permite que nuvens de gás e poeira no espaço colapsem para formar estrelas, planetas e até galáxias inteiras. Em escalas maiores, a gravidade mantém os aglomerados de galáxias unidos, evitando que se dispersem pelo Universo. Por isso, ela não é apenas uma força local, mas também a “cola” que sustenta a estrutura do cosmos.
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