重力とは (ジュウリョクとは) [単語記事]

重力とは、りんごが木から落ちる原因である。

物理的なこと

物体が物体を引き付ける力のこと。万有引力ともいう。万有の名の通り、あらゆるものは引き付け合う。君と気になるあの子も引き合っている。

我々が地面に立てるのはコレのおかげ。地球が太陽の周りを回るのもコレがあるから。ついでに月が裏の顔を見せないのもコレの影響。

宇宙にある四つの力の一つ。ほか三つは、電磁気力（フォトン）、強い力（ボソン、凝固）、弱い力（ウィークボソン、解放）。ちなみに我々が物を持ったり壁を押したりするときの力は電磁気力である。重力はその中でも非常に小さな力であり、それこそ天体規模にならないと感知できない。実験室サイズの物体どうしの相互作用はとても小さいが、1798年にキャベンディッシュによって初めて測定された。

ニュートン力学

万有引力はニュートンが提唱した。りんごが落ちるのをみて発見したというエピソードが有名だが、真偽は不明。

F = GMm/r²

重力の大きさは、互いの質量に比例し、距離の二乗に反比例する。これによりケプラーの法則など惑星の運行は説明がつく。

Gは万有引力定数で、G = 6.67×10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²

地表での重力加速度は、g = GM/R² ≒9.8[m/s²] 。

ちなみにニュートンが提唱したのは重力法則がこの世のすべての物体に適用できるという統一論的な考え方である。ものが地面に向かって落下することはそれこそ誰が見てもわかることで、そこに法則性があるという見方自体は(正確性を別にすれば)アリストテレスだって語っている。

しかし天体は地面に向かって落ちてきたりしないため、長らく地上の法則と天体の法則は異なるものと考えられ、落体の性質と天体運行を結びつけるものはいなかった。これに対して、もし月が慣性の法則に従うなら本来直進するはずが、実際には地球の周りを回っているという事実に対して、地球の重力に引っ張られていると仮定して計算すると観測通りの軌道を描くと示したのがニュートンだった。