Gravitation

Es gibt in der Natur vier grundlegende Kräfte: die Gravitation, die schwache Kernkraft, die starke Kernkraft und die elektromagnetische Kraft. Von diesen vier Kräften ist die Gravitation oder Schwerkraft die schwächste (von lateinisch gravis = schwer). Doch sie ist über größte Entfernungen hin wirksam. Die Gravitation ist eine Eigenschaft der Masse. Alle Massen ziehen sich gegenseitig an. Die Massenanziehungskraft oder Gravitation ist abhängig von der Masse der Körper und dem Quadrat ihrer Entfernung. Anders ausgedrückt: Die Gravitation ist proportional den beteiligten Massen und umgekehrt proportional den Quadraten ihrer Abstände zueinander.

Mit 5,97 x 10²⁴ kg ist die Masse der Erde relativ groß, und entsprechend stark wirkt ihre Anziehung auf andere Körper. Die Intensität der Schwerkraft verringert sich jedoch mit zunehmender Entfernung von der Erdoberfläche. In Meereshöhe beträgt die Beschleunigung einer zu Boden fallenden Masse 9,8 m/s², wenn man den Luftwiderstand außer acht lässt. Man spricht dabei von der Erdbeschleunigung oder von der Fallbeschleunigung. Ohne Luftwiderstand, also im Vakuum, würden alle Gegenstände gleich schnell mit Erdbeschleunigung zu Boden fallen, egal ob Feder oder Stahlkugel.

Über die Ursache der Schwerkraft gibt es bis heute noch keine befriedigende Erklärung. Auch im Zeitalter der Raumfahrt gelten somit noch die vom englischen Mathematiker, Physiker und Astronom Sir Isaac Newton (1643-1727) aufgestellten Gesetze der Gravitation. Bekannt ist die Legende von Newtons Beobachtung eines Apfels, der vom Baum fällt, was ihn zu grundlegenden Gedanken anregte. Das Schwerefeld der Erde wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst. Hierzu gehören die Gesamtgestalt der Erde, die unregelmäßigen Oberflächenformen und ihr innerer geologischer Aufbau. An der Oberfläche der Erde selbst wirkt zudem die Rotation.