Strona głównaPytania → Czy siła grawitacji jest odwrotnie...

Czy siła grawitacji jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości?

Pytanie

Pyta karol

Czy siła grawitacji jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości, czy jest to tylko zgodne dla pewnych odległości? Czy podobnie jest dla siły elektrostatycznej?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Jeżeli chodzi o prawo powszechnego ciążenia Newtona to jest ono tylko przybliżeniem (ogólnej teorii względności), którego stosowalność jest ograniczona do pewnych szczególnych sytuacji. Jeżeli dwa ciała mają niewielkie gęstości i ich wzajemna prędkość jest mała w porównaniu z prędkością światła, to prawo powszechnego ciążenia opisuje poprawnie grawitacyjne oddziaływanie tych ciał na siebie dla wszystkich makroskopowych odległości pomiędzy tymi ciałami do odległości rzędu rozmiarów galaktyki. Tym niemniej bardzo małe odstępstwa od prawa Newtona zaobserwować można już w skalach naszego Układu Słonecznego — jednym z bardziej znanych odstępstw od tego prawa jest ruch peryhelium Merkurego, wyjaśniony przez Einsteina po sformułowaniu przez niego ogólnej teorii względności w 1916 r. (dyskusję tego zjawiska znaleźć można np. tutaj, natomiast interpretacja efektów wynikających z ogólnej teorii względności jako poprawki do prawa Newtona przedstawiona jest tutaj).

Odnośnie wzoru opisującego siłę elektrostatyczną to analiza danych doświadczalnych pozwala stwierdzić, że obowiązuje on w niezmiennej postaci od odległości rzędu $10^{-15}$ m do $10^{7}$ m.