Sous l'influence de la force gravitationnelle, la Terre tourne autour du soleil depuis quelques milliards d'années. La Lune est en orbite autour de la Terre depuis presque aussi longtemps. Pendant qu'ils orbitent, le soleil, la lune et la Terre s'alignent de temps en temps. Le positionnement de la lune exactement entre le soleil et la Terre entraîne une éclipse solaire. Et quand la Terre est précisément entre le soleil et la lune, c'est une éclipse lunaire. Bien que les éclipses semblent dramatiques, elles n'ont aucune influence sur la force gravitationnelle. La seule différence de force gravitationnelle lors d'une éclipse solaire est que la lune et le soleil sont tous deux tirant sur la Terre du même côté - mais cela ne fait vraiment aucune différence en termes mesurables chemin.
La gravité
Chaque objet de l'univers attire tous les autres objets de l'univers. C'était la découverte d'Isaac Newton avec la loi de la gravitation universelle. C'est un énoncé mathématique de la magnitude de la force gravitationnelle. L'équation de Newton pour la gravitation universelle stipule que la force d'attraction gravitationnelle entre deux objets est égale à un constante gravitationnelle multipliée par la masse du premier objet multipliée par la masse du second, le tout divisé par le carré de la distance entre eux.
Terre, Soleil et Lune
La distance moyenne entre la Terre et le soleil est de 150 000 milliards de mètres, soit 1,5 x 10^11 mètres. La masse du soleil est de 1,99 x 10^30 kilogrammes, tandis que la Terre pèse 6,0 x 10^24 kilogrammes. La constante gravitationnelle est de 6,67 x 10^-11 mètres^3 / (kilogramme - seconde^2). Ainsi, la Terre et le Soleil se tirent l'un sur l'autre avec une force égale à 3,52 x 10^22 newtons. Le newton est une unité de force égale à un kilogramme-mètre/seconde^2. Un newton est égal à 0,22 de l'unité anglaise rarement utilisée appelée livre-force, donc 3,52 x 10^22 newtons est 7,9 x 10^21 livre-force.
La distance moyenne entre la Terre et la Lune est de 380 millions de mètres et la masse de la Lune est de 7,35 x 10^22 kilogrammes, donc la force entre la Lune et la Terre est de 2,03 x 10^20 newtons (4,5 x 10^19 livre-force). C'est-à-dire que la force gravitationnelle entre la Terre et la Lune représente environ un demi pour cent de la force entre la Terre et le soleil.
Pendant les éclipses
Au cours d'une éclipse solaire, l'attraction de la lune et du soleil s'aligne de sorte que la Terre ressent une force combinée de 3,54 x 10^22 newtons (7,96 x 10^21 livres-force) dans la direction du soleil. Au cours d'une éclipse lunaire, la lune tire dans la direction opposée à celle du soleil, créant une force nette de 3,50 x 10^22 newtons (7,87 x 10^21 livres-force) dans la direction du soleil.
Pour mettre cela en perspective, pendant un an, la forme elliptique de l'orbite de la Terre la rapproche et l'éloigne du soleil. Lorsque le soleil et la Terre sont les plus proches, l'attraction gravitationnelle entre eux est de 3,67 x 10^22 newtons (8,25 x 10^21 livres-force), et quand ils sont le plus loin, l'attraction est de 3,43 x 10^22 newtons (7,71 x 10^21 livre-force). C'est-à-dire que la variation annuelle normale de la force gravitationnelle au cours d'une année est plus de 10 fois supérieure au changement dû à la position de la lune pendant les éclipses.
La gravité sur toi
Peut-être qu'une question encore plus intéressante concerne l'effet de la force gravitationnelle sur vous-même lors d'une éclipse solaire. L'attraction du soleil sur vous est d'environ 0,0603% de l'attraction de la Terre sur vous. L'attraction de la lune est d'environ 0,0003 pour cent de l'attraction gravitationnelle de la Terre. Donc, si vous pesez 68 kilogrammes (150 livres), à midi pendant une éclipse solaire -- ou pendant n'importe quelle nouvelle lune -- vous pèseriez 0,6 gramme (deux centièmes d'once) de moins qu'à midi quand c'est plein lune.