Gravitasi
Gravitasi atau gravitas (bahasa Latin, berarti “berat”) adalah fenomena alam di mana semua hal yang memiliki massa atau energi di alam semesta—termasuk planet, bintang, galaksi, dan bahkan cahaya—saling tarik-menarik satu sama lain. Di Bumi, gravitasi menyebabkan benda fisik memiliki berat, gravitasi Bulan menyebabkan air laut pasang surut, dan gravitasi matahari mengakibatkan planet dan beragam objek lainnya berada pada orbitnya masing-masing tata surya.
Gravitasi akan semakin melemah jika objek semakin menjauh meskipun memiliki bentang nilai tidak terbatas. Gaya gravitasi dari materi di luar angkasa menyebabkan materei tersebut berkumpul dan membentuk bintang, kemudian galaksi, hingga bisa dikatakan bahwa struktur alam semesta diciptakan oleh gravitasi.
Teori relativitas umum oleh Albert Einstein (1915) menjabarkan gravitasi bukan sebagai sebuah gaya, namun sebagai konsekuensi dari massa yang bergerak “lurus” dalam sebuah kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh distribusi massa yang tidak merata. Teori ini merupakan fisika modern paling akurat dalam mendeskripsikan gravitasi, sebagai contoh kelengkungan ruang-waktu tersebut adalah lubang hitam, di mana tiada suatu benda apapun, bahkan cahaya, dapat lolos begitu ia melewati horizon peristiwa lubang hitam.
Sebaliknya hukum gravitasi universal Newton lebih sederhana dalam meneskripsikan gravitasi. Newton menjabarkan gravitasi sebagai sebuah gaya yang menyebabkan dua benda fisik untuk saling tarik-menarik satu sama lainnya, dengan daya yang sebanding dengan massa yang dihasilkan dan berbanding terbalik dengan jarak di antara kedua benda dikuadratkan. Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel graviton dalam setiap atom.
Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
- Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.
- F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
- G adalah konstanta gravitasi
- m1 adalah besar massa titik pertama
- m2 adalah besar massa titik kedua
- r adalah jarak antara kedua massa titik, dan
- g adalah percepatan gravitasi =
Penelitian modern dalam teori gravitasi dimulai dengan kerja Galileo Galilei di akhir abad ke-16 dan awal abad ke-17. Dengan hasil percobaannya menjatuhkan bola dari Menara Pisa, dan nantinya juga pengukuran bola yang meluncur melalui kemiringan, Galileo menunjukkan bahwa besarnya percepatan gravitasi adalah sama untuk semua objek. Hal ini menjadi kemajuan besar dari kepercayaan Aristoteles sebelumnya yang menyatakan bahwa objek yang lebih berat memiliki percepatan gravitasi yang lebih besar. Galileo membuat postulat hambatan udara sebagai alasan objek dengan massa kecil memungkinkan untuk jatuh lebih pelan di atmosfer. Hasil kerja Galileo menjadi dasar bagi formulasi teori gravitasi Newton.
