Lei da Gravitação Universal: o que significa?

A lei da gravitação universal é, hoje em dia, observada a partir das experiências mais simples: quando soltos de qualquer altura acima do chão os objetos caem.

Esse fato sempre foi conhecido desde os tempos mais antigos, da mesma forma o movimento eterno dos astros celestes (em especial do sol) sempre foi um fato conhecido. Esse conhecimento, porém, era vago e incompleto. Os antigos acreditavam que o ato de objetos caírem e da Terra se mover em torno do sol (durante um tempo, a crença era de que o sol é que estaria se movendo) era algo que acontecia naturalmente, sem que houvesse necessidade de explicar ou de procurar um agente causador para esses tão bem conhecidos efeitos.

Tudo isso mudou no século dezessete quando o cientista inglês Isaac Newton fez a sua primeira grande contribuição para a comunidade científica e para o mundo. Newton formulou uma teoria através da qual se poderia explicar com detalhes e precisão estes movimentos, e assim surgiu a lei da Gravitação Universal.

Sobre a lenda

A lenda mais conhecida diz que Newton teve sua primeira centelha para a ideia da Gravitação enquanto estava sentado embaixo de uma macieira, uma maçã teria caído diante de seus olhos e disso surgiu a ideia. Hoje em dia, os estudiosos acham que essa é uma possibilidade plausível dado o histórico de descobertas feitas de forma intuitiva, não apenas por Newton, como também por vários outros pesquisadores.

Newton, então, começou a formular sua teoria. Em seus cálculos e suposições, acreditava que a força que fazia a maçã ir ao chão seria de alguma forma a mesma força que faria com que a lua mantivesse sua posição em órbita da Terra. Os movimentos exercidos em ambos os casos seriam os mesmos, e a diferença seria apenas a velocidade e a direção para onde os corpos estariam sendo atraídos.

Enquanto formulava sua hipótese, Newton concluiu que a lua caia constante em direção a terra, exatamente como a Maçã. Porém, enquanto a maçã caia em uma rota direta, a lua estaria caindo em uma rota circular causada pela velocidade tangencial à órbita.

Foi muito desapontador para Newton o fato de que suas suposições e analogias, bem como os seus cálculos geométricos, chegaram a resultados que não eram compatíveis com os dados observados. Embora a contragosto, chegou a deixar de lado essa pesquisa e guardou suas anotações por vinte anos.

Newton e Halley

Foi apenas com a aparição dos primeiros cometas em 1680 e 1682 que com o apoio e encorajamento de seu amigo Edmond Halley (astrônomo descobridor do famoso cometa Halley) que Newton decidiu voltar a trabalhar em sua esquecida hipótese sobre a força que causaria o movimento lunar.

A essa altura, havia dados mais precisos sobre as medidas de distância entre a terra e a lua. Newton foi capaz de fazer correções em seus cálculos originais e finalmente chegar a resultados que se encaixavam perfeitamente com aquilo que era observado.

Assim sendo, a hipótese de Newton foi provada sem a menor sombra de dúvida e seu trabalho foi publicado e se tornou de conhecimento público em 1687, através famosa obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

Resumindo as descobertas

De maneira geral podemos resumir a lei da Gravitação Universal de Newton com um enunciado simples:
“Todo corpo atrai outro corpo com uma força que, para qualquer dos dois corpos, é diretamente proporcional ao produto de suas massas, e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.”
Mais tarde, uma versão moderna da lei de Gravitação universal foi escrita pelo matemático Laplace, que traduziu a lei descritiva de Newton numa equação:

F= G. m1.M2
D²

Nesta equação F é o símbolo que representa um módulo de força gravitacional existente entre dois corpos de massa M1 e M2 separados pela distância D.
Enquanto que G serve para representar a Gravitação universal como uma constante, o valor numérico desta constante foi calculado mais tarde por Henry Cavendish, utilizando uma balança de torção.

O impacto dos estudos

Vale salientar que o impressionante trabalho realizado por Isaac Newton causou um imenso impacto sobre aquilo que se acreditava saber sobre o universo.

Antes dessa realização, o mundo acreditava que a natureza terrena funcionava com leis totalmente diferentes das do grande cosmo espacial. Foi no momento em que Newton resolveu um problema que acontecia tanto na Terra quanto no espaço, que ele provou que Terra e céu eram na verdade apenas partes de um conjunto maior, moldado por regras absolutas e não por forças distintas funcionando de forma individual.