Gravitation: Die geheimnisvolle Schwerkraft, die das Universum stabilisiert und zusammenhält

Luft- und Raumfahrt

Ob Kepler, Galilei, Newton oder Einstein - die unsichtbare Anziehungskraft im Weltall bleibt ein Mythos

Gravitationswellen - Messung - Puls - Frequenz - Grafik

Definition und Bedeutung

Gravitation

(lateinisch gravitas: Schwere), auch als Schwerkraft bezeichnet, beschreibt die Anziehungskraft von Masse. Sie zählt neben Elektromagnetismus, starke Wechselwirkung und schwache Wechselwirkung zu den vier Fundamentalkräften in der Physik.

Die Kraft ist dabei abhängig von der Masse der jeweiligen Körper und dem Quadrat ihrer Entfernung zueinander.

Anders ausgedrückt: Je größer die Masse des Körpers, desto stärker ist auch ihre Anziehungskraft. Je weiter zwei Körper voneinander entfernt sind, desto geringer ihre Gravitationswirkung. Allerdings kann Schwerkraft über Lichtjahre-Entfernungen noch wirken. 

Quelle: NASA - Gravitation und Gravitationswellen - schematische Darstellung

Gravitation ist Teil der 1916 aufgestellten Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) von Albert Einstein (1879 - 1955), die Masse als Krümmung von Raum und Zeit - der Raumzeit - erklärt.

Dabei ist die Raumzeit ein vierdimensionales geometrisches Gebilde. Gravitation ist also nach Einstein die geometrische Eigenschaft von Raum und Zeit und keine Kraft.

Im Gegensatz dazu hat der an der Universität Cambridge beschäftigte britische Physiker und Mathematiker Sir Isaac Newton (1643 - 1727) das Gravitationsgesetz, ebenfalls mithilfe einer mathematischen Formel, entwickelt, nachdem er einen Apfel vom Baum fallen sah.

Gravitation ist wird von Newton als eine Eigenschaft von Materie beschrieben, die nur von ihrer Masse bestimmt wird. Gravitation ist also eine Kraft von je zwei Körpern, die diese zu ihrem (gemeinsamen) Schwerpunkt hin beschleunigt.

Der Einfluss der Art von Masse und auch von Energie (Bewegung) auf die Gravitation, wie in der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein kolportiert, bleibt bei Newton also unberücksichtigt.

Dabei ziehen sich Massen gegenseitig an, die Anziehungskraft der Gravitation aber nimmt mit zunehmender Entfernung von Massen ab.

Bereits zuvor beschäftigte sich auch der berühmte italienische Physiker und Mathematiker Galileo Galilei (1564 - 1642) mit dem Thema Gravitation und erforschte sie auf mathematische Basis.

Auch der deutsche Mathematiker und Astronom Johannes Kepler (1571 - 1630) forschte am Thema Gravitation und sprach in diesem Zusammenhang von enormen Kräften auf der Erde.

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