Dans les années 1600, un physicien et mathématicien anglais nommé Isaac Newton était assis sous un pommier — du moins, c’est ce que raconte la légende. Apparemment, une pomme est tombée sur sa tête, et il a commencé à se demander pourquoi la pomme était attirée par le sol en premier lieu.
Newton a rendu publique sa théorie de la gravitation universelle dans les années 1680. Il y expose essentiellement l’idée que la gravité est une force prévisible qui agit sur toute la matière de l’univers, et qui est fonction à la fois de la masse et de la distance. La théorie stipule que chaque particule de matière attire toutes les autres particules (par exemple, les particules de la « Terre » et les particules de « vous ») avec une force qui est directement proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.
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Donc, plus les particules sont éloignées les unes des autres, et/ou moins elles sont massives, moins la force gravitationnelle est importante.
La formule standard de la loi de la gravitation va :
Force gravitationnelle = (G * m1 * m2) / (d2)
Force gravitationnelle = (G * m1 * m2) / (d2)
où G est la constante gravitationnelle, m1 et m2 sont les masses des deux objets pour lesquels vous calculez la force, et d est la distance entre les centres de gravité des deux masses.
G a la valeur de 6,67 x 10E-8 dyne * cm2/gm2. Ainsi, si vous mettez deux objets de 1 gramme à 1 centimètre l’un de l’autre, ils s’attireront avec la force de 6,67 x 10E-8 dyne. Un dyne est égal à environ 0,001 gramme de poids, ce qui signifie que si vous disposez d’une force d’un dyne, elle peut soulever 0,001 gramme dans le champ gravitationnel de la Terre. Donc 6,67 x 10E-8 dyne est une force minuscule.
Lorsque vous avez affaire à des corps massifs comme la Terre, cependant, qui a une masse de 6E+24 kilogrammes (voir Combien pèse la planète Terre ?), cela s’ajoute à une force gravitationnelle plutôt puissante. C’est pourquoi vous ne flottez pas dans l’espace en ce moment.
La force de gravité qui agit sur un objet est aussi le poids de cet objet. Lorsque vous montez sur une balance, celle-ci lit la quantité de gravité qui agit sur votre corps. La formule pour déterminer le poids est :
poids = m * g
où m est la masse d’un objet, et g est l’accélération due à la gravité. L’accélération due à la gravité sur Terre, est de 9,8 m/s² — elle ne change jamais, quelle que soit la masse d’un objet. C’est pourquoi, si vous laissiez tomber un caillou, un livre et un canapé du haut d’un toit, ils toucheraient le sol en même temps.
Pendant des centaines d’années, la théorie de la gravité de Newton a pratiquement fait cavalier seul dans la communauté scientifique. Cela a changé au début des années 1900.
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