Zobrazenie zdroja stránky Gravitácia

{{iný význam|fyzikálnom jave|filme|Gravitácia (film)}}
[[Súbor:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|thumb|Sir [[Isaac Newton]]]]
[[Súbor:Einstein theory triumphs.png|thumb|[[New York Times]], 10. novembra 1919]]

'''Gravitácia''' (iné názvy [okrem významu č. 5]: '''príťažlivosť''', '''gravitačná príťažlivosť'''; historicky aj: ''tiaž, ťarcha, ťáž, ťažkosť'' <ref>Zdroje a upresnenie historických názvov pozri v článku [[tiaž (rozlišovacia stránka)]] a [[hmotnosť]].</ref>) môže byť <ref>gravitace, gravitační síla, gravitační interakce, gravitační  pole. In:  ''Technický slovník naučný 3 G{{--}}J''. Praha : Encyklopedický dům, 2002. ISBN 80-7335-080-7. s. 63-65.</ref><ref>{{beliana|5|gravitácia|282}}</ref><ref name=Šantavý-Liška1>{{Citácia elektronického dokumentu   | priezvisko = Šantavý  | meno = Ivan  | autor =   | odkaz na autora =   | priezvisko2 = Peška  | meno2 = Ladislav  | autor2 =   | odkaz na autora2 =   | priezvisko3 =   | meno3 =   | autor3 =   | odkaz na autora3 =   | spoluautori =   | titul = Fyzika základního kurzu I (hypertextově)  | odkaz na titul =   | dostupnosť =   | url = http://physics.fme.vutbr.cz/files/opory/pdf/F1/F1.pdf  | vydavateľ = Ústav fyzikálního inženýrství Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně   | miesto =   | dátum vydania = 2005  | dátum aktualizácie =   | dátum prístupu = 2016-08-25  | lokácia =   | jazyk = }}S. 83, 61</ref><ref>gravitace (přitažlivosť). In: ''Technický naučný slovník  G{{--}}L''. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1962. s. 45.</ref><ref>MIKULČÁK, J. et al. Matematické fyzikálne chemické tabuľky pre stredné všeobecnovzdelávacie školy. 1. vydanie. Bratislava: SPN, 1967. S. 172</ref><ref>gravitace In: ''Masarykův slovník naučný: lidová encyklopedie všeobecných vědomostí , díl 2. D{{--}}G''. Praha: Československý kompas, 1926. s. 1054</ref><ref>gravitácia. In: ''[[Slovník slovenského jazyka (Peciar)|Slovník slovenského jazyka]]'', 1959-1968. [http://slovniky.juls.savba.sk/?d=peciar dostupné online]</ref><ref>gravitácia. In: ''Slovník cudzích slov (akademický)'', 2005. [http://slovniky.juls.savba.sk/?d=scs dostupné online]</ref><ref name="Svoboda2">{{Citácia knihy | priezvisko = Svoboda | meno = Emanuel | spoluautori = et al.| titul = Přehled středoškolské fyziky| vydanie = 7| typ vydania = dopl.| miesto = Praha| vydavateľ = Prometheus| rok = 2001 (1998)| isbn = 80-7196-116-7| počet strán = | strany = 71}}</ref><ref>Gravitation. In: ''Lexikon der Physik''. [CD-ROM]  Heidelberg : Spektrum, Akad. Verl, c2000. ISBN 3-8274-0515-7.</ref><ref>gravitácia. In: ''[[Slovník súčasného slovenského jazyka|Slovník súčasného slovenského jazyka A–G, H-L, M-N]]'', 2006, 2011, 2015 [http://slovniky.juls.savba.sk/?d=sssj dostupné online]</ref><ref>{{filit|fvp/pritazlivost.html}}</ref><ref>{{filit|fvg/gravitacia.html}}</ref>:
*1. vzájomné pôsobenie hmotných objektov prostredníctvom [[gravitačná sila|gravitačných síl]] (resp. [[gravitačné pole|gravitačných polí]]), t.j. jedna zo 4 [[základná interakcia|základných interakcií]], synonymá: '''gravitačná interakcia, gravitačná interakcia hmotných objektov <ref>{{filit|fvi/interakcia_hmotnych_objektov_gravitacna.html}}</ref>'''
*2. univerzálna vlastnosť hmotných objektov prejavujúca sa gravitačnou interakciou (pozri bod 1), inak povedané: univerzálna vlastnosť hmotných objektov vzájomne sa priťahovať svojimi gravitačnými silami (resp. prostredníctvom svojich gravitačných polí) 
*3. fyzikálny jav, pri ktorom sa uplatňujú gravitačné sily, čiže pri ktorom sa vzájomne priťahujú hmotné objekty podľa gravitačného zákona
*4. nepresne: ako bod 1.-3., ale len medzi hmotnými objektmi a planétou Zem, synonymá: '''zemská príťažlivosť, gravitácia/príťažlivosť Zeme'''
*5. nepresne (najmä staršie): [[gravitačná sila]] 

Nasledujúci článok je primárne o významoch č. 1. - 3.; pre význam č. 4. si treba všetok výklad vždy zúžiť len na podmienky platné pre planétu Zem; o význame č. 5 pozri článok [[gravitačná sila]].

Tiaž bolo historicky synonymum gravitácie (pozri vyššie), ale v modernom ponímaní je to súčet gravitačnej sily a odstredivej sily - pozri článok [[tiaž]].

== Dejiny ==
Ako jeden z prvých sa gravitácii venoval [[Aristoteles]], podľa ktorého ťažšie telesá padajú na [[zem]] rýchlejšie (toto tvrdenie vyvrátil o takmer dvetisíc rokov neskôr experimentmi v Pise [[Galileo Galilei|Galileo]]). Pre nájdenie vzťahu opisujúceho veľkosť gravitačnej sily boli kľúčové presné astronomické pozorovania pohybov v [[slnečná sústava|slnečnej sústave]] (jedným z najlepších pozorovateľov tých čias bol [[Tycho Brahe]], 1546 – 1601) a pomocou nich formulované [[Keplerove zákony]] (1609 a 1619). Gravitačný zákon formuloval [[Isaac Newton]] v roku 1687 v svojom známom diele ''Philosophiae Naturalis Principia Mathematica''. Jeho teóriu zovšeobecnil a prepracoval v 20. storočí [[Albert Einstein]] vo [[Všeobecná teória relativity|všeobecnej teórii relativity]], podľa ktorej je gravitácia jedným z prejavov zakrivenia časopriestoru. Einstein túto teóriu publikoval v roku 1915. Prvé pozorovanie potvrdzujúce jeho tvrdenia uskutočnil Arthur Eddington 29. mája 1919 počas zatmenia Slnka. Vtedy nameral zakrivenie lúčov hviezd presne zodpovedajúce všeobecnej teórii relativity. Gravitácia je naďalej dôležitým objektom výskumu, mnoho fyzikov pracuje na teórii, ktorá by v sebe zjednotila všetky štyri interakcie pozorované v prírode – gravitačnú, elektromagnetickú, silnú jadrovú a slabú jadrovú (táto teória sa niekedy nazýva [[teória všetkého]] – {{cudzojazyčne|eng|Theory of everything}}). Jedným z významných pokusov o teóriu všetkého je [[teória strún]], je však aj niekoľko konkurujúcich koncepcií.

== Súvisiace pojmy  ==
===(Newtonov) gravitačný zákon ===
{{Hlavný článok|Gravitačný zákon}}

Newtonov gravitačný zákon sa dnes zapisuje v tvare:

:<math>
F=\varkappa\frac{m_1m_2}{r^2},
</math>

kde F je [[gravitačná sila]], ''m''<sub>1</sub> a ''m''<sub>2</sub> sú [[hmotnosť|hmotnosti]] telies medzi ktorými silu počítame, ''r'' je ich vzájomná vzdialenosť a <math>\varkappa</math> je gravitačná konštanta. Jej hodnota je <math>\varkappa=6,6742\cdot10^{-11}\,\mathrm{kg}^{-1}\mathrm{m}^3\mathrm{s}^{-2}</math>.

Je dôležité si uvedomiť, že tento vzťah hovorí o priťahovaní sa telies zanedbateľných rozmerov (v porovnaní s ich vzájomnou vzdialenosťou), tzv. hmotných bodov. Našťastie sa však dá ukázať, že pre telesá so sféricky rozloženou hmotnosťou (teda napríklad homogénne gule, ale aj pre gule, ktorých hustota závisí iba od vzdialenosti od ich stredu). Pre všetky ostatné telesá (napríklad [[Zem]] je podľa presných meraní tzv. rotačný elipsoid) dostaneme výsledok, ktorý sa od skutočnosti bude líšiť tým viac, čím je teleso menej sférické a čím sme k nemu bližšie.


Ak do Newtonovho vzťahu dosadíme za jednu hmotnosť, hmotnosť [[Zem]]e <math>M_Z=5,9742\cdot10^{24}\,\mathrm{kg}</math> a (v zidealizovanom prípade) za vzdialenosť jej polomer <math>R_Z=6 378 000</math> metrov, dostaneme vzťah pre silu ''F'' pôsobiacou na teleso hmotnosti ''m'' v tvare

:<math>
F=m\frac{\varkappa M_Z}{R_Z^2}=mg.
</math>

vykrátením ''m'' z uvedenej rovnice získame rovnicu pre gravitačné zrýchlenie, na povrchu Zeme v tvare 

:<math>
g=\frac{\varkappa M_Z}{R_Z^2}
</math>

kde po dosadení približných hodnôt  <math>M_Z</math>   a  <math> R_Z </math> vypočítame hodnotou zrýchlenia 9,8019&nbsp;m·s<sup>-2</sup>, čo je blízko používanej hodnoty gravitačného zrýchlenia na povrchu Zeme ''g''&nbsp;=&nbsp;9,80665&nbsp;m·s<sup>-2</sup>, ktoré už zohľadňuje napr. aj vplyv tvaru Zeme.
[[Súbor:Tíhová síla a zrychlení.png|náhľad|Vzťah gravitačného a tiažového zrýchlenia]]

Zlomok v tomto vzťahu sme označili ''g'' a nazývame ho gravitačné zrýchlenie. To čo v skutočnosti na povrchu Zeme "cítime" je však výslednicou gravitačného pôsobenia Zeme a [[odstredivá sila|odstredivej sily]] vznikajúcej v dôsledku jej rotácie. Preto je pre nás dôležité tzv. tiažové zrýchlenie. Jeho veľkosť na povrchu Zeme kolíše v dôsledku rôznych vzdialeností od stredu Zeme (Zem je sploštená a jej rovníkový polomer je väčší ako polárny) a tiež vplyvom rôznej veľkosti odstredivej sily (tá závisí od vzdialenosti od osi otáčania, medzi ňou a [[zemepisná šírka|zemepisnou šírkou]] je preto jednoznačný vzťah).

=== Ďalšie ===
Pozri články:
*[[gravitačná sila]] (a [[tiaž]])
*[[gravitačné zrýchlenie]] (a [[tiažové zrýchlenie]]) =  [[intenzita gravitačného poľa]] (a [[intenzita tiažového poľa]])
*[[gravitačné pole]] (a [[tiažové pole]])
*[[gravitačná potenciálna energia]] (a [[tiažová potenciálna energia]])
*[[gravitačný potenciál]]
*[[Keplerove zákony]]
*[[gravitačná vlna]]
*[[gravitón]]

== Dôležitosť gravitácie ==
Gravitácia má rozhodujúce postavenie v dynamike [[vesmír]]u, stavbe [[galaxia|galaxií]], [[hviezdokopa|hviezdokôp]] i [[slnečná sústava|slnečnej sústavy]]. Podobne je gravitácia dôležitá i v pozemských mierkach, pri [[príliv]]och a odlivoch, formovaní pohorí, stavbe rastlín i živočíchov. Keď sa však posúvame k menším a menším vzdialenostiam, dôležitosť gravitácie klesá a z pohľadu [[kvantová mechanika|kvantovej mechaniky]] je to úplne zanedbateľná sila (okrem niekoľkých extrémnych situácií, medzi ktoré patrí vesmír veľmi krátko po svojom vzniku a horizont čiernej diery).

Ak chceme vedieť, prečo je gravitácia na mikroúrovni nepodstatná, stačí dosadením do Newtonovho zákona a [[Coulombov zákon|Coulombovho zákona]] porovnať gravitačné priťahovanie a elektrostatické odpudzovanie dvoch protónov. Nezávisle od ich vzdialenosti je medzi nimi gravitačná sila približne 10<sup>43</sup>-krát slabšia než sila elektrická. Dôvod, prečo je pri tomto extrémne veľkom nepomere veľkostí, gravitácia vôbec niekedy dôležitá spočíva v tom, že gravitačná sila je výlučne príťažlivá a elektrická sila je príťažlivá i odpudivá. Pretože veľké telesá majú svoje kladné a záporné náboje takmer presne vykompenzované, elektrické sily sú veľmi malé. Gravitačná sila naopak so zväčšovaním telies stále rastie a v astronomických mierkach je už rozhodujúcou.

== Voľný pád ==
Zemská príťažlivosť spôsobuje, že padajúce telesá zväčšujú svoju rýchlosť. Táto rýchlosť nezávisí od ich hmotnosti: ľahký predmet padá rovnako rýchlo ako ťažký – ak naň nepôsobí odpor vzduchu. Prvýkrát si to všimol taliansky vedec [[Galileo Galilei]] (1564 – 1642).

== Referencie ==
{{referencie}}

== Externé odkazy ==
* Themos Kallos, The University of Southern California: [http://www-scf.usc.edu/~kallos/gravity.htm A Brief History of Gravity] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131028121754/http://www-scf.usc.edu/~kallos/gravity.htm |date=2013-10-28 }} {{eng icon}}

[[Kategória:Gravitácia| ]]
[[Kategória:Mechanika]]
[[Kategória:Teória relativity]]
[[Kategória:Zrýchlenie]]