Vzťah medzi gravitáciou a hmotou planét alebo hviezd

Čím hmotnejšia je planéta alebo hviezda, tým silnejšia gravitačná sila pôsobí. Práve táto sila umožňuje planéte alebo hviezde držať na svojej obežnej dráhe ďalšie objekty. Toto je zhrnuté vo Všeobecnom gravitačnom zákone Isaaca Newtona, čo je rovnica pre výpočet gravitačnej sily.

Newtonov univerzálny gravitačný zákon je vzorec na pochopenie gravitačného vzťahu medzi dvoma objektmi. Rovnica je „F = G (M1) (M2) / R“, kde „F“ je sila gravitácie, „G“ je gravitačná konštanta, „M“ sú hmotnosti uvažovaných objektov a „R“ je polomer vzdialenosti medzi nimi predmety. Čím je teda jeden z objektov masívnejší a čím sú bližšie k sebe, tým silnejšia je gravitačná sila.

Gravitácia je to, čo udržuje planéty na obežnej dráhe okolo slnka. Slnko je mimoriadne hmotné, a preto na svojej obežnej dráhe drží veľmi vzdialené objekty, ako sú vonkajšie planéty a kométy. Je to vidieť aj v menšom meradle, keď planéty držia satelity na svojich obežných dráhach; čím je planéta hmotnejšia, tým sú jej satelity vzdialenejšie. Napríklad Saturn, jeden z plynných gigantov, má najznámejšie mesiace. Samotné hviezdy obiehajú okolo stredu galaxie.

Newtonove tri pohybové zákony sú použiteľné aj na pochopenie účinkov gravitácie na vesmírny zákon, najmä prvý a tretí zákon. Prvý zákon hovorí, že predmet v pokoji alebo v pohybe zostane v tomto stave, kým na neho niečo nepôsobí; to vysvetľuje, prečo planéty a mesiace zostávajú na svojich obežných dráhach. Tretím zákonom je, že pri každej akcii existuje opačná a rovnaká reakcia. Aj keď je to zanedbateľné, keď vezmeme do úvahy niečo ako planétu ovplyvňujúcu hviezdu, vysvetľuje to to prílivy a odlivy na Zemi, ktoré sú spôsobené gravitáciou mesiaca.

Newton pochopil, ako funguje gravitácia, ale nie prečo. Až po všeobecnej teórii relativity Alberta Einsteina publikovanej v roku 1915 bola postulovaná teória, ktorá mala vysvetliť príčinu gravitácie. Einstein ukázal, že gravitácia nie je vlastnosťou objektov, ale bola spôsobená krivkami v časopriestorových dimenziách, na ktorých spočívajú všetky objekty. Teda aj svetlo a iné nehmotné javy sú ovplyvnené gravitáciou.