La costante di gravità, o costante di gravità, ha due significati: la costante nella legge di gravitazione universale di Newton (così viene comunemente chiamata costante gravitazionale, si verifica anche nella teoria della relatività generale di Einstein); e l'accelerazione dovuta alla gravità sulla superficie terrestre. Il simbolo per il primo è G (grande G) e il secondo g (piccolo g).
La legge universale di gravitazione di Newton in parole è qualcosa come "la forza gravitazionale tra due oggetti è proporzionale alla massa di ciascuno e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro“. O qualcosa come F (la forza gravitazionale tra due oggetti) è m1 (la massa di uno degli oggetti) volte m2 (la massa di uno degli altri oggetti) divisa per r2 (il quadrato della distanza tra loro). Il "è proporzionale a"Significa che tutto ciò che serve per fare un'equazione è una costante ... che è G.
In altre parole: F = Gm1m2/ r2
L'equazione per la piccola g è più semplice; da Newton abbiamo F = ma (una forza F che agisce su una massa m produce un'accelerazione a), quindi la forza F su una massa m sulla superficie della Terra, a causa dell'attrazione gravitazionale tra la me la Terra è F = mg
Poco si sa almeno dai tempi di Galileo, ed è di circa 9,8 m / s2 - metri al secondo al quadrato - varia leggermente, a seconda della tua altezza (altitudine) e della tua posizione sulla Terra (principalmente latitudine).
Ovviamente, big G e little g sono strettamente correlati; la forza su una massa m sulla superficie della Terra è sia mg che GmM / r2, dove M è la massa della Terra e r è il suo raggio (nella legge di gravitazione universale di Newton, la distanza viene misurata tra i centri di massa di ciascun oggetto) ... quindi g è solo GM / r2.
Il raggio della Terra è noto da molto tempo - gli antichi Greci l'avevano risolto (anche se non in modo molto preciso!) - ma la massa della Terra era essenzialmente sconosciuta fino a quando Newton non descrisse la gravità ... e anche in seguito, perché nessuno dei due G né M potrebbero essere stimati indipendentemente! E questo non cambiò fino a dopo la morte di Newton (nel 1727), quando Cavendish "pesò la Terra" usando un equilibrio di torsione e due coppie di sfere di piombo, nel 1798.
Big G è estremamente difficile da misurare accuratamente (a 1 parte su mille, diciamo); la migliore stima di oggi è 6.674 28 (+/- 0.000 67) x 10-11 m3 kg-1 S -2.
L'attrazione costante della gravità: come funziona? è una buona pagina web della NASA per studenti, sulla gravità; e la pagina web della missione GOCE dell'ESA descrive il modo in cui i satelliti vengono utilizzati per misurare le variazioni in piccoli g (GOCE sta per campo di gravità e Ocean Circulation Explorer a stato stazionario).
The Pioneer Anomaly: A Deviation from Einstein's Gravity? è una storia di Space Magazine legata alla grande G, come è la Cintura di Kuiper che rallenta il veicolo spaziale Pioneer ?; Il satellite GOCE inizia a mappare la gravità terrestre in un'orbita più bassa di quanto ci si aspetti sia una piccola g.
Non sorprende che l'episodio di Astronomy Cast Gravity copra sia la grande G che la piccola g!
