Mostrar código-fonte de Gravidade

{{Ver desambig|redir=Força G|este=a força da natureza|o filme com Sandra Bullock|Gravidade (filme)|a desenho animado|Força G (animação)}}
[[Imagem:UGC 1810 and UGC 1813 in Arp 273 (captured by the Hubble Space Telescope).jpg|thumb|upright=1.35|A forma de duas [[galáxias|galáxias]] massivas na imagem está distorcida devido à gravidade]]
Na [[física]], '''gravidade''' {{Etimologia|lat|gravitas|peso}}<ref>{{Citar web|url=https://browse.dict.cc/latin-english/gravitas.html|titulo=dict.cc dictionary :: gravitas :: English-Latin translation|acessodata=11 de setembro de 2018|arquivourl=https://web.archive.org/web/20210813203625/https://browse.dict.cc/latin-english/gravitas.html|arquivodata=13 de agosto de 2021|urlmorta=live}}</ref> é uma [[Força fundamental|interação fundamental]] que causa atração mútua entre todas as coisas que têm [[massa]]. É, de longe, a mais fraca das quatro interações fundamentais, aproximadamente 10<sup>38</sup> vezes mais fraca que a [[Força forte|interação forte]], 10<sup>36</sup> vezes mais fraca que a [[Eletromagnetismo|força eletromagnética]] e 10<sup>29</sup> vezes mais fraca que a [[interação fraca]]. Como resultado, não tem influência significativa ao nível das [[Partícula subatômica|partículas subatómicas]].<ref>{{Citar livro|url=https://archive.org/details/scientificdevelo0000kreb|título=Scientific Development and Misconceptions Through the Ages: A Reference Guide|ultimo=Krebs|primeiro=Robert E.|editora=Greenwood Publishing Group|ano=1999|isbn=978-0-313-30226-8|edição=illustrated}}</ref> No entanto, a gravidade é a interação mais significativa entre objetos em [[escala macroscópica]] e determina o movimento dos [[Planeta|planetas]], [[Estrela|estrelas]], [[Galáxia|galáxias]] e até mesmo da [[Radiação eletromagnética|luz]].

[[Gravidade da Terra|Na Terra]], a gravidade dá [[peso]] aos [[Corpo (física)|objetos físicos]] e a [[Campo gravitacional da Lua|gravidade da Lua]] é responsável pelas [[Maré|marés]] sublunares nos oceanos. A maré antípoda correspondente é causada pela inércia da [[Terra]] e da [[Lua]] orbitando uma à outra. A gravidade também tem muitas funções biológicas importantes, ajudando a orientar o crescimento das plantas através do processo de [[Geotropismo|gravitropismo]] e influenciando a [[Sistema circulatório|circulação]] de fluidos em [[Organismo multicelular|organismos multicelulares]]. A atração gravitacional entre a matéria gasosa original no [[universo]] fez com que ela [[Coalescência (meteorologia)|se aglutinasse]] e [[Formação estelar|formasse estrelas]] que posteriormente se condensaram em galáxias, de modo que a gravidade é responsável por muitas das estruturas de grande escala no universo. A gravidade tem um alcance infinito, embora seus efeitos se tornem mais fracos à medida que os objetos se afastam.

A gravidade é descrita com mais precisão pela [[Relatividade geral|teoria da relatividade geral]], proposta por [[Albert Einstein]] em 1915, que descreve a gravidade não como uma força, mas como a [[curvatura]] do [[espaço-tempo]], causada pela distribuição desigual da massa, que faz com que as massas se movam ao longo de linhas [[Geodésica|geodésicas]]. O exemplo mais extremo desta curvatura do espaço-tempo é um [[buraco negro]], do qual nada – nem mesmo a luz – pode escapar depois de passar pelo [[horizonte de eventos]].<ref>{{Citar web|url=http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/home.html|titulo=HubbleSite: Black Holes: Gravity's Relentless Pull|acessodata=7 de outubro de 2016|website=hubblesite.org|arquivourl=https://web.archive.org/web/20181226185228/http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/home.html|arquivodata=26 de dezembro de 2018|urlmorta=live}}</ref> No entanto, para a maioria das aplicações, a gravidade é bem aproximada pela [[Lei da gravitação universal|lei da gravitação universal de Newton]], que descreve a gravidade como uma [[força]] que faz com que dois corpos sejam atraídos um pelo outro, com magnitude [[Proporcionalidade|proporcional]] ao produto de suas massas e [[Proporcionalidade|inversamente proporcional]] ao [[Número quadrado|quadrado]] da [[distância]] entre eles.

Os modelos atuais de [[física de partículas]] implicam que o primeiro exemplo de gravidade no universo, possivelmente na forma de [[Gravitação quântica|gravidade quântica]], [[Supergravitação|supergravidade]] ou uma [[singularidade gravitacional]], juntamente com o [[Espaço físico|espaço]] e o [[tempo]] comuns, desenvolveu-se durante a [[Era de Planck]] (até 10<sup>-43</sup> segundos após o [[Big Bang|nascimento]] do universo), possivelmente de um estado primordial, como um [[Vácuo falso|falso vácuo]], [[vácuo quântico]] ou [[partícula virtual]], de uma forma atualmente desconhecida.<ref name="Planck-UOregon">{{Citar web|ultimo=Staff|url=http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec20.html|titulo=Birth of the Universe|acessodata=24 de setembro de 2016|website=[[University of Oregon]]|arquivourl=https://web.archive.org/web/20181128045313/http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec20.html|arquivodata=28 de novembro de 2018|urlmorta=live}} – discusses "[[Unidades de Planck|Planck time]]" and "[[Cronologia do Universo|Planck era]]" at the [[Big Bang|very beginning]] of the Universe</ref> Os cientistas estão atualmente trabalhando para desenvolver uma teoria da gravidade consistente com a [[mecânica quântica]], uma teoria da gravidade quântica, que permitiria que a gravidade fosse unida em uma estrutura matemática comum (uma [[teoria de tudo]]) com as outras três interações fundamentais da física.<ref name="NYT-20221010">{{Citar jornal|ultimo=Overbye|primeiro=Dennis|url=https://www.nytimes.com/2022/10/10/science/black-holes-cosmology-hologram.html|titulo=Black Holes May Hide a Mind-Bending Secret About Our Universe - Take gravity, add quantum mechanics, stir. What do you get? Just maybe, a holographic cosmos.|data=10 de outubro de 2022|acessodata=10 de outubro de 2022|website=[[The New York Times]]}}</ref>

== Definições ==
A '''gravitação''', também conhecida como '''atração gravitacional''', é a atração mútua entre todas as massas do universo, enquanto a '''gravidade''' é a atração gravitacional na superfície de um planeta ou outro corpo celeste;<ref>{{Harvtxt|McGraw-Hill Dict|1989}}</ref> "gravidade" também pode incluir, além da gravitação, a [[Força inercial centrífuga|força centrífuga]] resultante da rotação do planeta.<ref name="HWM">{{Citar livro|título=Physical Geodesy|ultimo=Hofmann-Wellenhof|primeiro=B.|ultimo2=Moritz|primeiro2=H.|editora=Springer|ano=2006|isbn=978-3-211-33544-4|edição=2nd}}</ref>

== História ==
{{Artigo principal|História da teoria gravitacional}}

=== Mundo antigo ===
[[Imagem:Aristotle_Altemps_Inv8575.jpg|thumb|upright|[[Aristóteles]]]]

A natureza e o mecanismo da gravidade foram explorados por uma ampla gama de estudiosos da [[Antiguidade]]. Na [[Grécia Antiga]], [[Aristóteles]] acreditava que os objetos caíam em direção à Terra porque a Terra era o centro do universo e atraía toda a massa do universo para ela. Ele também pensava que a velocidade de um objeto em queda deveria aumentar com o seu peso, uma conclusão que mais tarde se mostrou falsa.<ref>{{Citar web|ultimo=Cappi|primeiro=Alberto|url=http://www.cultureandcosmos.org/pdfs/16/Cappi_INSAPVII_Gravity_before_Newton.pdf|titulo=The concept of gravity before Newton|website=Culture and Cosmos|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.cultureandcosmos.org/pdfs/16/Cappi_INSAPVII_Gravity_before_Newton.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref> Embora a visão de Aristóteles fosse amplamente aceita em toda a Grécia Antiga, houve outros pensadores, como [[Plutarco]], que previram corretamente que a atração da gravidade não era exclusiva da Terra.<ref>{{Citar periódico |url=https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/709138 |título=Motion to the Center or Motion to the Whole? Plutarch's Views on Gravity and Their Influence on Galileo |data=1 de junho de 2020 |periódico=Isis |número=2 |ultimo=Bakker |primeiro=Frederik |ultimo2=Palmerino |primeiro2=Carla Rita |paginas=217–238 |doi=10.1086/709138 |issn=0021-1753 |volume=111}}</ref>

Embora não entendesse a gravidade como uma força, o antigo filósofo grego [[Arquimedes]] descobriu o [[Centro de massa|centro de gravidade]] de um triângulo.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=ZC1MOaAkKnsC&pg=PT125|título=The Archimedes Codex: Revealing The Secrets of the World's Greatest Palimpsest|ultimo=Reviel Neitz|ultimo2=William Noel|data=13 de outubro de 2011|editora=Hachette UK|isbn=978-1-78022-198-4|acessodata=10 de abril de 2019|arquivourl=https://web.archive.org/web/20200107004958/https://books.google.com/books?id=ZC1MOaAkKnsC&pg=PT125|arquivodata=7 de janeiro de 2020}}</ref> Ele postulou que se dois pesos iguais não tivessem o mesmo centro de gravidade, o centro de gravidade dos dois pesos juntos estaria no meio da linha que une seus centros de gravidade.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=ajGkvOo0egwC&pg=PR11|título=Science and Mathematics in Ancient Greek Culture|ultimo=CJ Tuplin, Lewis Wolpert|editora=Hachette UK|ano=2002|isbn=978-0-19-815248-4|acessodata=10 de abril de 2019|arquivourl=https://web.archive.org/web/20200117170945/https://books.google.com/books?id=ajGkvOo0egwC&pg=PR11|arquivodata=17 de janeiro de 2020}}</ref> Dois séculos mais tarde, o engenheiro e arquiteto romano Vitrúvio afirmou e sua obra ''[[De Architectura]]'' que a gravidade não depende do peso de uma substância, mas sim da sua "natureza".<ref>
{{Citar livro|título=De Architectura libri decem|ultimo=Vitruvius|primeiro=Marcus Pollio|data=1914|editora=Harvard University Press|editor-sobrenome=Alfred A. Howard|lugar=Harvard University, Cambridge|capitulo=7|autorlink=Marcus Vitruvius Pollio}}</ref> No [[século VI]], o estudioso alexandrino bizantino [[João Filopono]] propôs a teoria do ímpeto, que modifica a teoria de Aristóteles de que "a continuação do movimento depende da ação contínua de uma força", incorporando uma força causativa que diminui com o tempo.<ref>Philoponus' term for impetus is "ἑνέργεια ἀσώματος κινητική" ("incorporeal motive ''[[Potentiality and actuality|enérgeia]]''"); see ''[[Commentaria in Aristotelem Graeca|CAG]]'' XVII, [https://books.google.com/books?id=dVcqvVDiNVUC ''Ioannis Philoponi in Aristotelis Physicorum Libros Quinque Posteriores Commentaria''], [[Walter de Gruyter]], 1888, p. 642: "λέγω δὴ ὅτι ἑνέργειά τις ἀσώματος κινητικὴ ἑνδίδοται ὑπὸ τοῦ ῥιπτοῦντος τῷ ῥιπτουμένῳ [I say that impetus (incorporeal motive energy) is transferred from the thrower to the thrown]."</ref>

No século VI, o matemático e astrônomo [[Índia|indiano]] [[Brahmagupta]] propôs a ideia de que a gravidade é uma força atrativa que atrai objetos para a Terra e usou o termo ''[[wiktionary:गुरुत्वाकर्षण|gurutvākarṣaṇ]]'' para descrevê-la.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=SQXcpvjcJBUC&pg=PA105|título=Archimedes to Hawking: Laws of Science and the Great Minds Behind Them|ultimo=Pickover|primeiro=Clifford|data=16 de abril de 2008|editora=Oxford University Press|língua=en|isbn=9780199792689|acessodata=29 de agosto de 2017|arquivourl=https://web.archive.org/web/20170118060420/https://books.google.com/books?id=SQXcpvjcJBUC|arquivodata=18 de janeiro de 2017}}</ref><ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=nbItAAAAMAAJ&q=gravity|título=Late classical India|ultimo=Bose|primeiro=Mainak Kumar|editora=A. Mukherjee & Co.|ano=1988|língua=en|acessodata=28 de julho de 2021|arquivourl=https://web.archive.org/web/20210813203602/https://books.google.com/books?id=nbItAAAAMAAJ&q=gravity|arquivodata=13 de agosto de 2021}}</ref><ref>{{Citar livro|título=The Argumentative Indian|ultimo=Sen|primeiro=Amartya|data=2005|editora=Allen Lane|isbn=978-0-7139-9687-6}}</ref> No antigo [[Médio Oriente|Oriente Médio]], a gravidade era um tema de debate acirrado. O intelectual [[Persas|persa]] [[Albiruni|Al-Biruni]] acreditava que a força da gravidade não era exclusiva da Terra e presumiu corretamente que outros [[Objeto astronômico|corpos celestes]] também deveriam exercer uma atração gravitacional.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=hWyYDwAAQBAJ&pg=PA260|título=Lost Enlightenment: Central Asia's Golden Age from the Arab Conquest to Tamerlane|ultimo=Starr|primeiro=S. Frederick|data=2015|editora=Princeton University Press|isbn=9780691165851}}</ref> Em contraste, [[Al Khazini|Al-Khazini]] manteve a mesma posição de Aristóteles de que toda a matéria do universo é atraída para o [[centro da Terra]].<ref>{{Cite encyclopedia|encyclopedia=Encyclopedia of the History of Arabic Science|editor-first=Rāshid|editor-last=Rushdī|date=1996|publisher=Psychology Press|isbn=9780415124119|first1=Mariam |last1=Rozhanskaya |first2=I. S. |last2=Levinova |title=Statics |volume=2 |pages=614–642}}</ref>

=== Revolução científica ===
{{Artigo principal|Revolução científica}}
[[Ficheiro:The_Leaning_Tower_of_Pisa_SB.jpeg|miniaturadaimagem|upright|A [[Torre de Pisa|Torre Inclinada de Pisa]], onde, segundo a lenda, [[Galileu]] realizou um experimento sobre a velocidade da queda de objetos]]

Em meados do século XVI, vários cientistas europeus refutaram experimentalmente a noção [[Teoria aristotélica da gravitação|aristotélica]] de que objetos mais pesados [[Queda livre|caem]] mais rapidamente.<ref name="Wallace-2018">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=8GxQDwAAQBAJ&pg=PR21|título=Domingo de Soto and the Early Galileo: Essays on Intellectual History|ultimo=Wallace|primeiro=William A.|editora=[[Routledge]]|ano=2018|localização=Abingdon, UK|páginas=119, 121–22|língua=en|isbn=978-1-351-15959-3|acessodata=4 de agosto de 2021|anooriginal=2004|arquivourl=https://web.archive.org/web/20210616043300/https://books.google.com/books?id=8GxQDwAAQBAJ&pg=PR21|arquivodata=16 de junho de 2021}}</ref> Em particular, o padre dominicano [[Espanhóis|espanhol]] [[Domingo de Soto]] escreveu em 1551 que os corpos em [[queda livre]] aceleram uniformemente.<ref name="Wallace-2018" /> De Soto pode ter sido influenciado por experiências anteriores conduzidas por outros padres [[Ordem dos Pregadores|dominicanos]] na Itália, como [[Benedetto Varchi]], Francesco Beato, [[Luca Ghini]] e Giovan Bellaso, que contradiziam os ensinamentos de Aristóteles sobre a queda de corpos.<ref name="Wallace-2018" />

O físico italiano de meados do século XVI, [[Giambattista Benedetti]], publicou artigos afirmando que, devido à [[Densidade relativa|gravidade específica]], objetos feitos do mesmo material, mas com massas diferentes, cairiam na mesma velocidade.<ref name="Drabkin">{{Citar periódico |título=Two Versions of G. B. Benedetti's Demonstratio Proportionum Motuum Localium |periódico=Isis |número=2 |ultimo=Drabkin |primeiro=I. E. |ano=1963 |paginas=259–262 |doi=10.1086/349706 |issn=0021-1753 |jstor=228543 |volume=54}}</ref> Com o experimento da torre Delft de 1586, o físico [[Flandres (Bélgica)|flamengo]] [[Simon Stevin]] observou que duas balas de canhão de tamanhos e pesos diferentes caíam na mesma velocidade quando lançadas de uma torre.<ref name="Stevin">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=YicuDwAAQBAJ&dq=delft+tower+experiment&pg=PA26|título=Ripples in Spacetime: Einstein, Gravitational Waves, and the Future of Astronomy|ultimo=Schilling|primeiro=Govert|data=31 de julho de 2017|editora=Harvard University Press|língua=en|isbn=9780674971660|acessodata=16 de dezembro de 2021|arquivourl=https://web.archive.org/web/20211216025328/https://books.google.com/books?id=YicuDwAAQBAJ&dq=delft+tower+experiment&pg=PA26|arquivodata=16 de dezembro de 2021}}</ref> No final do século XVI, as medições cuidadosas feitas por [[Galileu Galilei]] de bolas rolando em [[Plano inclinado|declives]] permitiram-lhe estabelecer firmemente que a aceleração gravitacional é a mesma para todos os objetos.<ref>[[Galileo]] (1638), ''Two New Sciences'', First Day Salviati speaks: "If this were what Aristotle meant you would burden him with another error which would amount to a falsehood; because, since there is no such sheer height available on earth, it is clear that Aristotle could not have made the experiment; yet he wishes to give us the impression of his having performed it when he speaks of such an effect as one which we see."</ref> 

Em 1604, Galileu formulou corretamente a hipótese de que a distância de um objeto em queda é proporcional ao [[Número quadrado|quadrado]] do tempo decorrido.<ref>{{Citar livro|url=https://archive.org/details/edgeofobjectivit00char/page/n13/mode/2up|título=The Edge of Objectivity: An Essay in the History of Scientific Ideas|ultimo=Gillispie|primeiro=Charles Coulston|editora=Princeton University Press|ano=1960|páginas=3–6|isbn=0-691-02350-6|autorlink=Charles Coulston Gillispie}}</ref> Isto foi posteriormente confirmado pelos cientistas italianos [[Companhia de Jesus|jesuítas]] [[Francesco Maria Grimaldi|Grimaldi]] e [[Giovanni Battista Riccioli|Riccioli]] entre 1640 e 1650. Eles também calcularam a magnitude da [[gravidade da Terra]] medindo as oscilações de um pêndulo.<ref>J.L. Heilbron, ''Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics'' (Berkeley: University of California Press, 1979), 180.</ref>

=== Teoria da gravitação de Newton ===
{{Artigo principal|Lei da gravitação universal}}
Em 1657, o cientista inglês [[Robert Hooke]] publicou sua obra ''[[Micrographia]]'', na qual levantava a hipótese de que a Lua deveria ter gravidade própria.{{Sfnp|Gribbin|Gribbin|2017|p=57}} Em 1666, ele acrescentou mais dois princípios: que todos os corpos se movem em linha reta até serem desviados por alguma força e que a força atrativa é mais forte para corpos mais próximos. Numa comunicação à [[Royal Society]] em 1666, Hooke escreveu<ref>{{Citar livro|url=https://archive.org/details/b28041604/page/n5/mode/2up|título=Elements of the Philosophy of the Human Mind|ultimo=Stewart|primeiro=Dugald|data=1816|editora=Constable & Co; Cadell & Davies|volume=2|localização=Edinburgh; London|autorlink=Dugald Stewart}}</ref>
{{Quote|Explicarei um sistema do mundo muito diferente de qualquer outro já concebido. Baseia-se nas seguintes posições. 1. Que todos os corpos celestes não apenas gravitam suas partes em direção ao seu próprio centro, mas também se atraem mutuamente dentro de suas esferas de ação. 2. Que todos os corpos que tenham um movimento simples continuarão a se mover em linha reta, a menos que sejam continuamente desviados dela por alguma força estranha, fazendo com que descrevam um círculo, uma elipse ou alguma outra curva. 3. Que esta atração é tanto maior quanto mais próximos os corpos estão. Quanto à proporção em que essas forças diminuem com o aumento da distância, confesso que não a descobri...}}
A palestra de Hooke no Gresham College em 1674, ''Uma tentativa de provar o movimento anual da Terra'', explicou que a gravitação se aplicava a "todos os corpos celestes".{{Sfnp|Hooke|1679}}
[[Ficheiro:Portrait_of_Sir_Isaac_Newton,_1689.jpg|miniaturadaimagem|upright|Físico e matemático inglês, Sir [[Isaac Newton]] (1642–1727)]]

Em 1684, Newton enviou um manuscrito a [[Edmond Halley]] intitulado ''[[De motu corporum in gyrum]] ('Sobre o movimento dos corpos em órbita')'', que fornecia uma justificativa física para as [[Leis de Kepler|leis do movimento planetário de Kepler]].<ref name="Sagan-1997">{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=LhkoowKFaTsC|título=Comet|ultimo=Sagan|primeiro=Carl|ultimo2=Druyan|primeiro2=Ann|editora=Random House|ano=1997|localização=New York|páginas=52–58|isbn=978-0-3078-0105-0|autorlink1=Carl Sagan|autorlink2=Ann Druyan|acessodata=5 de agosto de 2021|arquivourl=https://web.archive.org/web/20210615020250/https://books.google.com/books?id=LhkoowKFaTsC|arquivodata=15 de junho de 2021}}</ref> Halley ficou impressionado com o manuscrito e instou Newton a expandi-lo, sendo que alguns anos depois Newton publicou um livro inovador chamado ''[[Princípios Matemáticos da Filosofia Natural|Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica]]'' (''Princípios Matemáticos da Filosofia Natural''). Neste livro, Newton descreveu a gravitação como uma força universal e afirmou que "as forças que mantêm os planetas em seus órbitas devem [ser] reciprocamente como os quadrados de suas distâncias dos centros em torno dos quais eles giram". Esta afirmação foi posteriormente condensada na seguinte lei do inverso do quadrado:<math display="block">F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}, </math>onde {{Mvar|F}} é a força, {{Math|''m''<sub>1</sub>}} e {{Math|''m''<sub>2</sub>}} são as massas dos objetos interagindo, {{Mvar|r}} é a distância entre os centros das massas e {{Math|''G''}} é a [[Constante gravitacional universal|constante gravitacional]] 6.674× 10<sup>−11</sup> m<sup>3</sup> ⋅kg<sup>−1</sup> ⋅s<sup>−2</sup>.<ref>{{citar web |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg|titulo=2022 CODATA Value: Newtonian constant of gravitation|editor=[[Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia]]|acessodata=14 de junho de 2024}}</ref>

''Os Princípios'' de Newton foram bem recebidos pela [[comunidade científica]] e a sua lei da gravitação rapidamente se espalhou pelo mundo europeu.<ref>{{Citar web|url=http://physics.ucsc.edu/~michael/newtonreception6.pdf|titulo=The Reception of Newton's Principia|acessodata=6 de maio de 2022|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://physics.ucsc.edu/~michael/newtonreception6.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref> Mais de um século depois, em 1821, sua teoria da gravitação ganhou ainda maior destaque quando foi usada para prever a existência de [[Netuno (planeta)|Netuno]]. Naquele ano, o astrônomo francês [[Alexis Bouvard]] usou essa teoria para criar uma tabela modelando a órbita de [[Urano (planeta)|Urano]], que mostrou diferir significativamente da trajetória real do planeta. Para explicar esta discrepância, muitos astrônomos especularam que poderia haver um grande objeto para além da órbita de Urano que estava a perturbar a sua trajetória. Em 1846, os astrônomos [[John Couch Adams]] e [[Urbain Le Verrier]] usaram, independentemente, a lei de Newton para prever a localização de Netuno no céu noturno e o planeta foi descoberto em um dia.<ref>{{Citar web|url=http://www.aps.org/publications/apsnews/202008/history.cfm|titulo=This Month in Physics History|acessodata=6 de maio de 2022|website=www.aps.org|lingua=en}}</ref>

=== Relatividade geral ===
{{Artigo principal|Relatividade geral}}
[[Imagem:Einstein1921_by_F_Schmutzer_3.jpg|thumb|upright|[[Albert Einstein]] em 1921]]
{{Relatividade geral}}
Os astrônomos notaram uma excentricidade na órbita do planeta [[Mercúrio (planeta)|Mercúrio]] que não poderia ser explicada pela teoria de Newton: o [[Apside|periélio]] da órbita estava aumentando cerca de 42,98 [[segundos de arco]] por século. A explicação mais óbvia para esta discrepância era um corpo celeste ainda não descoberto, como um planeta, que orbitaria o Sol ainda mais perto do que Mercúrio, mas todos os esforços para encontrar tal corpo revelaram-se infrutíferos. Em 1915, [[Albert Einstein]] desenvolveu uma teoria da [[relatividade geral]] que foi capaz de modelar com precisão a órbita do planeta.<ref>{{Citar periódico |título=The real value of Mercury's perihelion advance |data=março de 1986 |periódico=Nature |número=6057 |ultimo=Nobil |primeiro=Anna M. |paginas=39–41 |bibcode=1986Natur.320...39N |doi=10.1038/320039a0 |volume=320|issn = 0028-0836}}</ref>

Na [[relatividade geral]], os efeitos da gravitação são atribuídos à [[curvatura]] do [[espaço-tempo]] em vez de a uma força. Einstein começou a brincar com essa ideia na forma do [[princípio da equivalência]], uma descoberta que mais tarde descreveu como “o pensamento mais feliz da minha vida”.<ref>{{Citar web|ultimo=Webb|primeiro=Joh|ultimo2=Dougan|primeiro2=Darren|url=https://phys.org/news/2015-11-einstein-decades-longer-gravity.html#:~:text=In%201907%2C%20Einstein%20had%20the,not%20feel%20his%20own%20weight.|titulo=Without Einstein it would have taken decades longer to understand gravity|data=23 de novembro de 2015|acessodata=21 de maio de 2022}}</ref> Nesta teoria, a queda livre é considerada equivalente ao movimento inercial, o que significa que os objetos inerciais em queda livre são acelerados em relação aos observadores não inerciais no solo.<ref>{{Citar web|url=http://www.black-holes.org/relativity6.html|titulo=Gravity and Warped Spacetime|acessodata=16 de outubro de 2010|publicado=black-holes.org|arquivourl=https://web.archive.org/web/20110621005940/http://www.black-holes.org/relativity6.html|arquivodata=21 de junho de 2011|urlmorta=dead}}</ref><ref>{{Citar web|ultimo=Dmitri Pogosyan|url=https://www.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect20/lecture20.html|titulo=Lecture 20: Black Holes – The Einstein Equivalence Principle|acessodata=14 de outubro de 2011|publicado=University of Alberta|arquivourl=https://web.archive.org/web/20130908024651/http://www.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect20/lecture20.html|arquivodata=8 de setembro de 2013|urlmorta=live}}</ref> 

Einstein propôs que o espaço-tempo é curvado pela matéria e que os objetos em queda livre se movem ao longo de trajetórias localmente retas no espaço-tempo curvo. Esses caminhos retos são chamados de [[Geodésica (relatividade geral)|geodésicas]]. Como na primeira lei do movimento de Newton, Einstein acreditava que uma força aplicada a um objeto faria com que ele se desviasse de uma geodésica. Por exemplo, as pessoas que estão na superfície da Terra são impedidas de seguir um caminho geodésico porque a resistência mecânica da Terra exerce uma força ascendente sobre elas. Isso explica por que o movimento ao longo da geodésica no espaço-tempo é considerado inercial. A descrição da gravidade de Einstein foi rapidamente aceita pela maioria dos físicos, pois foi capaz de explicar uma grande variedade de resultados experimentais anteriormente desconcertantes.<ref>{{Citar periódico |url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1999PhP.....1..184B |título=Why was Relativity Accepted? |data=1 de janeiro de 1999 |periódico=Physics in Perspective |número=2 |ultimo=Brush |primeiro=S. G. |paginas=184–214 |bibcode=1999PhP.....1..184B |doi=10.1007/s000160050015 |issn=1422-6944 |volume=1}}</ref> Nos anos seguintes, uma vasta gama de experiências forneceu apoio adicional à ideia da relatividade geral.<ref>{{Citar periódico |url=https://physics.aps.org/story/v16/st1 |título=The Weight of Light |data=12 de julho de 2005 |periódico=Physics |ultimo=Lindley |primeiro=David |lingua=en |volume=16}}</ref><ref>{{Citar web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/airtim.html|titulo=Hafele-Keating Experiment|acessodata=22 de maio de 2022|website=hyperphysics.phy-astr.gsu.edu}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://www.discovermagazine.com/the-sciences/how-the-1919-solar-eclipse-made-einstein-the-worlds-most-famous-scientist|titulo=How the 1919 Solar Eclipse Made Einstein the World's Most Famous Scientist|acessodata=22 de maio de 2022|website=Discover Magazine|lingua=en}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://www.science.org/content/article/long-last-gravity-probe-b-satellite-proves-einstein-right|titulo=At Long Last, Gravity Probe B Satellite Proves Einstein Right|acessodata=22 de maio de 2022|website=www.science.org|lingua=en}}</ref> Atualmente, a teoria da relatividade de Einstein é usada para todos os cálculos gravitacionais onde a precisão absoluta é desejada, embora a lei do inverso do quadrado de Newton continue a ser uma aproximação útil e bastante precisa.<ref name="NBC News">{{Citar web|url=https://www.nbcnews.com/mach/science/einstein-showed-newton-was-wrong-about-gravity-now-scientists-are-ncna1038671|titulo=Einstein showed Newton was wrong about gravity. Now scientists are coming for Einstein.|data=3 de agosto de 2019|acessodata=22 de maio de 2022|website=NBC News|lingua=en}}</ref>

== Pesquisa moderna ==
{{Mecânica Clássica}}
Na [[física moderna]], a [[relatividade geral]] continua a ser a estrutura para a compreensão da gravidade.<ref>{{Citar livro|título=Exact Solutions to Einstein's Field Equations|ultimo=Stephani|primeiro=Hans|editora=Cambridge University Press|ano=2003|páginas=1|língua=en|isbn=978-0-521-46136-8}}</ref> Os físicos continuam a trabalhar para encontrar [[Soluções das equações de campo de Einstein|soluções]] para as [[equações de campo de Einstein]] que formam a base da relatividade geral, enquanto alguns cientistas especulam que a relatividade geral pode não ser aplicável em certos cenários.<ref name="NBC News"/>

=== Equações de campo de Einstein ===
As equações de campo de Einstein são um [[Sistema de equações|sistema]] de 10 [[Equação diferencial parcial|equações diferenciais parciais]] que descrevem como a matéria afeta a curvatura do espaço-tempo. O sistema é frequentemente expresso na forma
<math display="block">G_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu \nu} = \kappa T_{\mu \nu},</math>
onde <math>G_{\mu \nu}</math> é o [[tensor de Einstein]], <math>g_{\mu \nu}</math> é o tensor métrico, <math>T_{\mu \nu}</math> é o [[Tensor de energia-momento|tensor tensão-energia]], {{Math|Λ}} é a [[constante cosmológica]], <math>G</math> é a constante newtoniana de gravitação e <math>c</math> é a [[velocidade da luz]] . <ref>{{Citar web|url=https://warwick.ac.uk/fac/sci/physics/intranet/pendulum/generalrelativity/|titulo=Einstein Field Equations (General Relativity)|acessodata=24 de maio de 2022|website=University of Warwick|lingua=en}}</ref> A constante <math>\kappa = \frac{8\pi G}{c^4}</math> é chamada de constante gravitacional de Einstein.<ref>{{Citar web|url=https://bigthink.com/starts-with-a-bang/einstein-general-theory-relativity-equation/|titulo=How to understand Einstein's equation for general relativity|data=15 de setembro de 2021|acessodata=24 de maio de 2022|website=Big Think|lingua=en-US}}</ref>

[[Ficheiro:Schwarzchild-metric.jpg|miniaturadaimagem| Uma ilustração da [[métrica de Schwarzschild]], que descreve o espaço-tempo em torno de um objeto esférico, sem carga e sem rotação, com massa]]
Uma importante área de pesquisa é a descoberta de [[Soluções exatas em relatividade geral|soluções exatas]] para as equações de campo de Einstein. Resolver essas equações equivale a calcular um valor preciso para o [[tensor métrico]] (que define a curvatura e a geometria do espaço-tempo) sob certas condições físicas. Não existe uma definição formal do que constitui tais soluções, mas a maioria dos cientistas concorda que elas deveriam ser expressáveis usando [[Função elementar|funções elementares]] ou [[Equação diferencial linear|equações diferenciais lineares]].<ref>{{Citar web|ultimo=Ishak|primeiro=Mustafa|url=https://personal.utdallas.edu/~mishak/ExactSolutionsInAstrophysics_Ishak_Final.pdf|titulo=Exact Solutions to Einstein's Equations in Astrophysics|acessodata=25 de maio de 2022|website=University of Texas at Dallas|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/https://personal.utdallas.edu/~mishak/ExactSolutionsInAstrophysics_Ishak_Final.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref> Algumas das soluções mais notáveis das equações incluem:

* A [[Métrica de Schwarzschild|solução de Schwarzschild]], que descreve o espaço-tempo em torno de um objeto massivo [[Simetria circular e esférica|esfericamente simétrico,]] não [[Movimento de rotação|giratório]] e sem carga. Para objetos suficientemente compactos, esta solução gerou um [[buraco negro]] com [[Singularidade gravitacional|singularidade]] central.<ref>{{Citar web|url=http://physics.gmu.edu/~joe/PHYS428/Topic10.pdf|titulo=The Schwarzchild Metric and Applications|acessodata=26 de maio de 2022|pagina=36|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://physics.gmu.edu/~joe/PHYS428/Topic10.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref> Em pontos distantes da massa central, as acelerações previstas pela solução de Schwarzschild são praticamente idênticas às previstas pela teoria da gravidade de Newton.<ref>{{Citar periódico |url=https://pure.mpg.de/rest/items/item_153004_1/component/file_153003/content |título=Examples of Newtonian limits of relativistic spacetimes |periódico=Classical Quantum Gravity |número=1A |ultimo=Ehlers |primeiro=Jurgen |ano=1997 |paginas=122–123 |bibcode=1997CQGra..14A.119E |doi=10.1088/0264-9381/14/1A/010 |volume=14}}</ref>
* A [[Métrica de Reissner-Nordström|solução Reissner-Nordström]], que analisa um objeto esfericamente simétrico não giratório com carga e foi descoberta independentemente por vários pesquisadores diferentes entre 1916 e 1921.<ref>{{Citar web|url=https://bigthink.com/starts-with-a-bang/big-bang-beginning-universe/|titulo=Surprise: the Big Bang isn't the beginning of the universe anymore|data=13 de outubro de 2021|acessodata=26 de maio de 2022|website=Big Think|lingua=en-US}}</ref> Em alguns casos, esta solução pode prever a existência de buracos negros com [[Horizonte de eventos|horizontes de eventos]] duplos.<ref>{{Citar web|ultimo=Norebo|primeiro=Jonatan|url=https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:912393/FULLTEXT01.pdf|titulo=The Reissner-Nordström metric|data=16 de março de 2016|lingua=en|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:912393/FULLTEXT01.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref>
* A [[Métrica de Kerr|solução de Kerr]], que generaliza a solução de Schwarzchild para objetos massivos em rotação. Devido à dificuldade de fatorar os efeitos da rotação nas equações de campo de Einstein, esta solução não foi descoberta até 1963.<ref>{{Citar periódico |url=http://www.shao.ac.cn/grefa/journalClub/201811/W020181112777812239088.pdf |título=The Kerr metric |data=1 de junho de 2015 |periódico=Classical and Quantum Gravity |número=12 |ultimo=Teukolsky |primeiro=Saul |pagina=124006 |lingua=en |arxiv=1410.2130 |bibcode=2015CQGra..32l4006T |doi=10.1088/0264-9381/32/12/124006 |arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.shao.ac.cn/grefa/journalClub/201811/W020181112777812239088.pdf |arquivodata=9 de outubro de 2022 |volume=32}}</ref>
* A [[Métrica de Kerr-Newman|solução Kerr-Newman]] para objetos massivos carregados e giratórios. Esta solução foi derivada em 1964, usando a mesma técnica de transformação de coordenadas complexas usada para a solução de Kerr.<ref>{{Citar periódico |título=Metric of a Rotating, Charged Mass |data=junho de 1965 |periódico=Journal of Mathematical Physics |número=6 |ultimo=Newman |primeiro=E. T. |ultimo2=Couch |primeiro2=E. |paginas=918–919 |bibcode=1965JMP.....6..918N |doi=10.1063/1.1704351 |issn=0022-2488 |ultimo3=Chinnapared |primeiro3=K. |ultimo4=Exton |primeiro4=A. |ultimo5=Prakash |primeiro5=A. |ultimo6=Torrence |primeiro6=R. |volume=6}}</ref>
* A [[Cosmologia física|solução cosmológica]] [[Métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker|de Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker]], descoberta em 1922 por [[Alexander Friedmann]] e depois confirmada em 1927 por [[Georges Lemaître]]. Esta solução foi revolucionária para prever a [[Expansão métrica do espaço|expansão do Universo]], o que foi confirmado sete anos depois após uma série de medições de [[Edwin Powell Hubble|Edwin Hubble]].<ref>{{Citar web|ultimo=Pettini|primeiro=M.|url=https://people.ast.cam.ac.uk/~pettini/Intro%20Cosmology/Lecture03.pdf|titulo=RELATIVISTIC COSMOLOGY|acessodata=27 de maio de 2022|lingua=en|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/https://people.ast.cam.ac.uk/~pettini/Intro%20Cosmology/Lecture03.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref> Mostrou até que a relatividade geral era incompatível com um [[universo estático]] e Einstein mais tarde admitiu que tinha errado ao conceber as suas equações de campo para dar conta de um universo que não estava em expansão.<ref>{{Citar periódico |url=https://link.springer.com/article/10.1140/epjh/e2017-80002-5 |título=Einstein's 1917 Static Model of the Universe: A Centennial Review |periódico=The European Physical Journal H |número=3 |ultimo=O’Raifeartaigh |primeiro=Cormac |ultimo2=O’Keeffe |primeiro2=Michael |ano=2017 |pagina=41 |lingua=en |arxiv=1701.07261 |bibcode=2017EPJH...42..431O |doi=10.1140/epjh/e2017-80002-5 |volume=42}}</ref>

Atualmente, permanecem muitas situações importantes nas quais as [[equações de campo de Einstein]] não foram resolvidas. A principal delas é o [[Problema de dois corpos|problema dos dois corpos]], que diz respeito à geometria do espaço-tempo em torno de dois objetos massivos que interagem mutuamente, como o [[Sol]] e a [[Terra]], ou as duas estrelas em um [[Estrela binária|sistema estelar binário]]. A situação fica ainda mais complicada quando se consideram as interações de três ou mais corpos massivos (o "problema ''dos n'' corpos"), e alguns cientistas suspeitam que as equações de campo de Einstein nunca serão resolvidas neste contexto.<ref>{{Citar web|ultimo=Siegel|primeiro=Ethan|url=https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/12/04/this-is-why-scientists-will-never-exactly-solve-general-relativity/|titulo=This Is Why Scientists Will Never Exactly Solve General Relativity|acessodata=27 de maio de 2022|website=Forbes|lingua=en}}</ref> Contudo, ainda é possível construir uma solução aproximada para as equações de campo no problema de ''n''-corpos utilizando a técnica de expansão pós-Newtoniana.<ref>{{Citar periódico |título=The ''N''-body problem in general relativity. |data=1 de maio de 1975 |periódico=The Astrophysical Journal |ultimo=Spyrou |primeiro=N. |paginas=725–743 |bibcode=1975ApJ...197..725S |doi=10.1086/153562 |issn=0004-637X |volume=197 |doi-access=free}}</ref> Em geral, a extrema não linearidade das equações de campo de Einstein torna difícil resolvê-las em todos os casos, exceto nos mais específicos.<ref>{{Citar web|ultimo=Sleator|primeiro=Daniel|url=https://physics.nyu.edu/sokal/transgress_v2/node2.html|titulo=Hermeneutics of Classical General Relativity|data=6 de junho de 1996|acessodata=23 de maio de 2022}}</ref>

=== Gravidade e mecânica quântica ===
Apesar do seu sucesso na previsão dos efeitos da gravidade em grandes escalas, a relatividade geral é, em última análise, incompatível com a [[mecânica quântica]]. Isto ocorre porque a relatividade geral descreve a gravidade como uma distorção suave e contínua do espaço-tempo, enquanto a mecânica quântica sustenta que todas as forças surgem da troca de partículas discretas conhecidas como [[Quantum|''quanta'']]. Esta contradição é especialmente incômoda para os físicos porque as outras três forças fundamentais ([[força forte]], [[força fraca]] e eletromagnetismo) foram reconciliadas com uma estrutura quântica há décadas.<ref>{{Citar web|url=https://einstein.stanford.edu/content/relativity/a11758.html#:~:text=Quantum%20mechanics%20is%20incompatible%20with,exchange%20of%20well-defined%20quanta.|titulo=Gravity Probe B – Special & General Relativity Questions and Answers|acessodata=1 de agosto de 2022|website=einstein.stanford.edu}}</ref> Como resultado, os pesquisadores modernos começaram a procurar uma teoria que pudesse unir a gravidade e a mecânica quântica sob uma estrutura mais geral.<ref>{{Citar livro|título=Beyond Spacetime: The Foundations of Quantum Gravity|ultimo=Huggett|primeiro=Nick|ultimo2=Matsubara|primeiro2=Keizo|ultimo3=Wüthrich|primeiro3=Christian|editora=[[Cambridge University Press]]|ano=2020|páginas=6|língua=en|isbn=9781108655705}}</ref>

Um caminho é descrever a gravidade no âmbito da [[teoria quântica de campos]] (TQC), que tem conseguido descrever com precisão as outras [[Força fundamental|interações fundamentais]]. A força eletromagnética surge de uma troca de [[Fotão|fótons]] virtuais, onde a descrição TQC da gravidade é que há uma troca de [[Gráviton|grávitons]] [[Partícula virtual|virtuais]].<ref>{{Citar livro|url=https://archive.org/details/feynmanlectureso0000feyn_g4q1|título=Feynman lectures on gravitation|ultimo=Feynman|primeiro=R.P.|ultimo2=Morinigo, F.B.|ultimo3=Wagner, W.G.|ultimo4=Hatfield, B.|data=1995|editora=Addison-Wesley|isbn=978-0-201-62734-3}}</ref><ref>{{Citar livro|título=Quantum Field Theory in a Nutshell|ultimo=Zee, A.|data=2003|editora=Princeton University Press|isbn=978-0-691-01019-9}}</ref> Esta descrição reproduz a relatividade geral no limite clássico. No entanto, esta abordagem falha em distâncias curtas da ordem do [[Unidades de Planck|comprimento de Planck]], onde é necessária uma teoria mais completa da [[Gravitação quântica|gravidade quântica]] (ou uma nova abordagem à mecânica quântica).<ref name="Randall, Lisa 2005">{{Citar livro|url=https://archive.org/details/warpedpassagesun00rand_1|título=Warped Passages: Unraveling the Universe's Hidden Dimensions|ultimo=Randall, Lisa|data=2005|editora=Ecco|isbn=978-0-06-053108-9}}</ref>

Em 23 de fevereiro de 2024, pesquisadores relataram estudos que, pela primeira vez, mediram a gravidade em níveis microscópicos.<ref name="SPC-20240223">{{Citar jornal|ultimo=Lea|primeiro=Robert|url=https://www.space.com/gravity-quantum-theory-cosmic-mysteries|titulo='Quantum gravity' could help unite quantum mechanics with general relativity at last - "By understanding quantum gravity, we could solve some of the mysteries of our universe — like how it began, what happens inside black holes, or uniting all forces into one big theory."|data=23 de fevereiro de 2024|acessodata=23 de fevereiro de 2024|website=[[Space.com]]|arquivourl=https://archive.today/20240224174158/https://www.space.com/gravity-quantum-theory-cosmic-mysteries|arquivodata=24 de fevereiro de 2024|urlmorta=live}}</ref><ref name="SA-20240223">{{cite journal |author=Fuchs, Tim M. |display-authors=et al. |title=Measuring gravity with milligram levitated masses |date=23 de fevereiro de 2024 |journal=Science Advances |volume=10 |issue=8 |pages=eadk2949 |doi=10.1126/sciadv.adk2949 |pmid=38394194 |pmc=10889343 |arxiv=2303.03545 |bibcode=2024SciA...10K2949F }}</ref>

=== Testes de relatividade geral ===
Testar as previsões da relatividade geral tem sido historicamente difícil, porque são quase idênticas às previsões da gravidade newtoniana para pequenas energias e massas.<ref name="auto">{{Citar web|url=https://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2015/11/27/testing-general-relativity/|titulo=Testing General Relativity|acessodata=29 de maio de 2022|website=NASA Blueshift|lingua=en-US}}</ref> Ainda assim, desde o seu desenvolvimento, uma série contínua de resultados experimentais forneceu suporte para a teoria:<ref name="auto" />
[[Ficheiro:1919_eclipse_positive.jpg|miniaturadaimagem| O [[Eclipse solar|eclipse solar total]] de1919 proporcionou uma das primeiras oportunidades para testar as previsões da relatividade geral.]]

* Em 1919, o astrofísico britânico [[Arthur Eddington]] conseguiu confirmar a [[lente gravitacional]] prevista da luz durante o [[Eclipse solar de 29 de maio de 1919|eclipse solar daquele ano]].<ref>{{Citar periódico |url=https://zenodo.org/record/1432106 |título=A Determination of the Deflection of Light by the Sun's Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919 |data=1920 |acessodata=1 de julho de 2019 |periódico=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences |número=571–581 |ultimo=Dyson |primeiro=F.W. |ultimo2=Eddington |primeiro2=A.S. |autorlink2=Arthur Eddington |paginas=291–333 |bibcode=1920RSPTA.220..291D |doi=10.1098/rsta.1920.0009 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20200515065314/https://zenodo.org/record/1432106 |arquivodata=15 de maio de 2020 |ultimo3=Davidson |primeiro3=C.R. |volume=220 |doi-access=free}}. Quote, p. 332: "Thus the results of the expeditions to Sobral and Principe can leave little doubt that a deflection of light takes place in the neighbourhood of the sun and that it is of the amount demanded by Einstein's generalised theory of relativity, as attributable to the sun's gravitational field."</ref><ref>{{Citar livro|url=https://archive.org/details/gravitationcosmo00stev_0|título=Gravitation and cosmology|ultimo=Weinberg|primeiro=Steven|data=1972|editora=John Wiley & Sons|isbn=9780471925675|autorlink=Steven Weinberg}}</ref> Eddington mediu as deflexões da luz das estrelas duas vezes conforme previsto pela teoria corpuscular newtoniana, de acordo com as previsões da relatividade geral. Embora a análise de Eddington tenha sido posteriormente contestada, esta experiência tornou Einstein famoso quase da noite para o dia e fez com que a relatividade geral se tornasse amplamente aceita na comunidade científica.<ref>{{Citar periódico |título=The 1919 eclipse results that verified general relativity and their later detractors: a story re-told |data=20 de março de 2022 |periódico=Notes and Records: The Royal Society Journal of the History of Science |número=1 |ultimo=Gilmore |primeiro=Gerard |ultimo2=Tausch-Pebody |primeiro2=Gudrun |paginas=155–180 |arxiv=2010.13744 |doi=10.1098/rsnr.2020.0040 |volume=76 |doi-access=free}}</ref>
* Em 1959, os físicos estadunidenses [[Robert Pound]] e [[Glen Rebka]] realizaram [[Experimento de Pound-Rebka|um experimento]] no qual usaram [[Radiação gama|raios gama]] para confirmar a previsão da [[Dilatação gravitacional do tempo|dilatação do tempo gravitacional]]. Ao enviar os raios para baixo de uma torre de 74 [[pés]] e medir a sua frequência na parte inferior, os cientistas confirmaram que a luz sofre um [[desvio para o vermelho]] à medida que se move em direção a uma fonte de gravidade. O desvio para o vermelho observado também apoiou a ideia de que o tempo corre mais lentamente na presença de um campo gravitacional.<ref>{{Citar web|url=https://homepage.physics.uiowa.edu/~rlm/mathcad/addendum%2010%20gravitational%20redshift%20and%20time%20dilation.htm|titulo=General Astronomy Addendum 10: Graviational Redshift and time dilation|acessodata=29 de maio de 2022|website=homepage.physics.uiowa.edu}}</ref>
* O [[Atraso de Shapiro|atraso da luz]] que passa perto de um objeto massivo foi identificado pela primeira vez por [[Irwin Shapiro|Irwin I. Shapiro]] em 1964 em sinais de naves espaciais interplanetárias.<ref>{{Citar periódico |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269308001810 |título=Gravitational time delay of light for various models of modified gravity |data=20 de março de 2008 |periódico=Physics Letters B |número=2–3 |ultimo=Asada |primeiro=Hideki |paginas=78–81 |lingua=en |arxiv=0710.0477 |bibcode=2008PhLB..661...78A |doi=10.1016/j.physletb.2008.02.006 |volume=661}}</ref>
* Em 1971, os cientistas descobriram o primeiro buraco negro na galáxia Cygnus, que foi detectado porque emitia rajadas de [[raios X]] ao consumir uma estrela menor, sendo que ficou conhecido como [[Cygnus X-1]].<ref>{{Citar web|url=https://www.science.org/content/article/fate-first-black-hole|titulo=The Fate of the First Black Hole|acessodata=30 de maio de 2022|website=www.science.org|lingua=en}}</ref> Esta descoberta confirmou ainda outra previsão da relatividade geral, porque as equações de Einstein implicavam que a luz não poderia escapar de um objeto suficientemente grande e compacto.<ref>{{Citar web|url=https://webarchive.library.unt.edu/web/20170124200640/https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes|titulo=Black Holes Science Mission Directorate|acessodata=30 de maio de 2022|website=webarchive.library.unt.edu}}</ref>
* A relatividade geral afirma que a gravidade atua igualmente sobre a luz e a matéria, o que significa que um objeto suficientemente massivo poderia deformar a luz ao seu redor e criar uma [[lente gravitacional]]. Este fenômeno foi confirmado pela primeira vez por observação em 1979 usando o telescópio de 2,1 metros do [[Observatório Nacional de Kitt Peak|Observatório Nacional Kitt Peak]], no [[Arizona]], que viu duas imagens espelhadas do mesmo [[quasar]] cuja luz havia sido curvada em torno da galáxia YGKOW G1.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=IWFkEAAAQBAJ|título=Physics and Astrophysics: Glimpses of the Progress|ultimo=Subal Kar|editora=CRC Press|ano=2022|isbn=978-1-000-55926-2|edição=illustrated}} [https://books.google.com/books?id=IWFkEAAAQBAJ&pg=PT106 Extract of page 106]</ref><ref>{{Citar web|url=https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-hubble-seeing-double/#.YpZyvYOZrRl|titulo=Hubble, Hubble, Seeing Double!|data=24 de janeiro de 2014|acessodata=31 de maio de 2022|website=NASA}}</ref>
* O [[arrasto de referenciais]], a ideia de que um objeto massivo em rotação deveria girar o espaço-tempo em torno dele, foi confirmado pelos resultados da [[Gravity Probe B]] em 2011.<ref>{{Citar web|url=http://www.nasa.gov/home/hqnews/2011/may/HQ_11-134_Gravity_Probe_B.html|titulo=NASA's Gravity Probe B Confirms Two Einstein Space-Time Theories|acessodata=23 de julho de 2013|publicado=Nasa.gov|arquivourl=https://web.archive.org/web/20130522024606/http://www.nasa.gov/home/hqnews/2011/may/HQ_11-134_Gravity_Probe_B.html|arquivodata=22 de maio de 2013|urlmorta=live}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://einstein.stanford.edu/content/education/lithos/litho-fd.pdf|titulo="Frame-Dragging" in Local Spacetime|website=Stanford University|arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/https://einstein.stanford.edu/content/education/lithos/litho-fd.pdf|arquivodata=9 de outubro de 2022|urlmorta=live}}</ref>
* Em 2015, o observatório [[LIGO]] detectou [[Onda gravitacional|ondas gravitacionais]] fracas, cuja existência havia sido prevista pela relatividade geral. Os cientistas acreditam que as ondas emanaram de uma fusão de buracos negros que ocorreu a 1,5 bilhão de [[anos-luz]] de distância.<ref>{{Citar web|url=https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211|titulo=Gravitational Waves Detected 100 Years After Einstein's Prediction|acessodata=30 de maio de 2022|website=LIGO Lab Caltech}}</ref>

== Especificidades ==

=== Gravidade da Terra ===
{{Artigo principal|Gravidade da Terra}}
[[Ficheiro:Gravity_action-reaction.gif|miniaturadaimagem| Se um objeto com massa comparável à da [[Terra]] caísse em sua direção, então a aceleração correspondente da Terra seria observável.]]

Cada corpo planetário (incluindo a [[Terra]]) está rodeado pelo seu próprio campo gravitacional, que pode ser conceituado pela [[física newtoniana]] como exercendo uma força atrativa sobre todos os objetos. Assumindo um planeta esfericamente simétrico, a força deste campo em qualquer ponto acima da superfície é proporcional à massa do corpo planetário e inversamente proporcional ao quadrado da distância do centro do corpo. A força do campo gravitacional é numericamente igual à aceleração dos objetos sob sua influência.<ref>{{Citar livro|url=https://books.google.com/books?id=gkJn6ciwYZsC&pg=PA448|título=Companion to the History of Modern Science|ultimo=Cantor|primeiro=G.N.|ultimo2=Christie|primeiro2=J.R.R.|ultimo3=Hodge|primeiro3=M.J.S.|ultimo4=Olby|primeiro4=R.C.|editora=Routledge|ano=2006|isbn=978-1-134-97751-2|acessodata=22 de outubro de 2017|arquivourl=https://web.archive.org/web/20200117131121/https://books.google.com/books?id=gkJn6ciwYZsC&pg=PA448|arquivodata=17 de janeiro de 2020}}</ref> A taxa de aceleração da queda de objetos próximos à superfície da Terra varia muito ligeiramente dependendo da latitude, das características da superfície, como montanhas e cordilheiras e, talvez, das densidades subterrâneas incomumente altas ou baixas. 

A força da gravidade na Terra é a resultante (soma vetorial) de duas forças:<ref name="HWM"/> (a) A atração gravitacional de acordo com a [[lei da gravitação universal]] de Newton, e (b) a força centrífuga, que resulta da escolha de um quadro de referência giratório e terrestre. A força da gravidade é mais fraca no equador devido à [[Força inercial centrífuga|força centrífuga]] causada pela rotação da Terra e porque os pontos no equador estão mais distantes do centro da Terra. A força da gravidade varia com a latitude e aumenta de cerca de 9.780 metros por segundo ao quadrado no Equador para cerca de   por segundo ao quadrado nos polos.<ref name="Boynton">{{Citar conferência |ultimo=Boynton |primeiro=Richard |url=http://www.space-electronics.com/Literature/Precise_Measurement_of_Mass.PDF |titulo=''Precise Measurement of Mass'' |data=2001 |acessodata=22 de dezembro de 2023 |publicado=S.A.W.E., Inc. |local=Arlington, Texas |arquivourl=https://web.archive.org/web/20070227132140/http://www.space-electronics.com/Literature/Precise_Measurement_of_Mass.PDF |arquivodata=27 de fevereiro de 2007}}</ref><ref>{{Citar web|url=http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=310|titulo=Curious About Astronomy?|acessodata=22 de dezembro de 2023|website=Cornell University|arquivourl=https://web.archive.org/web/20130728125707/http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=310|arquivodata=28 de julho de 2013}} </ref>

=== Origem ===
A gravidade mais antiga (possivelmente na forma de gravidade quântica, [[Supergravitação|supergravidade]] ou [[singularidade gravitacional]]), juntamente com o espaço e o tempo comuns, desenvolveu-se durante a [[Era de Planck]] (até 10<sup>-43</sup> segundos após o [[Big Bang|nascimento]] do [[universo]]), possivelmente a partir de um estado primitivo (como um [[vácuo falso]], [[vácuo quântico]] ou [[partícula virtual]]), de uma maneira atualmente desconhecida.<ref name="Planck-UOregon"/>

=== Radiação gravitacional ===
{{Artigo principal|Radiação gravitacional}}
[[Ficheiro:LIGO_Hanford_aerial_05.jpg|alt=LIGO Hanford Observatory|miniaturadaimagem| O Observatório [[LIGO]] Hanford localizado em Washington, [[Estados Unidos]], onde as [[ondas gravitacionais]] foram observadas pela primeira vez em setembro de 2015]]
A relatividade geral prevê que a energia pode ser transportada para fora de um sistema através da [[radiação gravitacional]]. A primeira evidência indireta da radiação gravitacional foi registrada através de medições do [[PSR 1913+16|binário Hulse-Taylor]] em 1973. Este sistema consiste em um [[pulsar]] e uma [[estrela de nêutrons]] em órbita um ao redor do outro. O seu período orbital diminuiu desde a sua descoberta inicial devido a uma perda de energia, o que é consistente com a quantidade de perda de energia devido à radiação gravitacional. Esta pesquisa recebeu o [[Prêmio Nobel de Física]] em 1993.<ref name="npp1993">{{Citar web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1993/press-release/|titulo=The Nobel Prize in Physics 1993|data=13 de outubro de 1993|acessodata=22 de dezembro de 2023|publicado=[[Fundação Nobel]]}}</ref>

A primeira evidência direta de radiação gravitacional foi medida em 14 de setembro de 2015 pelos detectores [[LIGO]]. Foram medidas as ondas gravitacionais emitidas durante a colisão de dois buracos negros a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra.<ref name="Clark 2016">{{Citar web|ultimo=Clark|primeiro=Stuart|url=https://www.theguardian.com/science/across-the-universe/live/2016/feb/11/gravitational-wave-announcement-latest-physics-einstein-ligo-black-holes-live|titulo=Gravitational waves: scientists announce 'we did it!'{{snd}}live|data=11 de fevereiro de 2016|acessodata=11 de fevereiro de 2016|website=the Guardian|arquivourl=https://web.archive.org/web/20180622055957/https://www.theguardian.com/science/across-the-universe/live/2016/feb/11/gravitational-wave-announcement-latest-physics-einstein-ligo-black-holes-live|arquivodata=22 de junho de 2018|urlmorta=live}}</ref><ref name="Discovery 2016">{{Citar periódico |url=http://www.nature.com/news/einstein-s-gravitational-waves-found-at-last-1.19361 |título=Einstein's gravitational waves found at last |data=11 de fevereiro de 2016 |acessodata=11 de fevereiro de 2016 |periódico=Nature News |ultimo=Castelvecchi |primeiro=Davide |ultimo2=Witze |primeiro2=Witze |doi=10.1038/nature.2016.19361 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20160212082216/http://www.nature.com/news/einstein-s-gravitational-waves-found-at-last-1.19361 |arquivodata=12 de fevereiro de 2016}}</ref> Esta observação confirma as previsões teóricas de Einstein e de outros de que tais ondas existem. Também abre caminho para a observação prática e a compreensão da natureza da gravidade e dos eventos no universo, incluindo o [[Big Bang]].<ref>{{Citar web|url=http://www.popsci.com/whats-so-important-about-gravitational-waves|titulo=WHAT ARE GRAVITATIONAL WAVES AND WHY DO THEY MATTER?|data=13 de janeiro de 2016|acessodata=12 de fevereiro de 2016|publicado=popsci.com|arquivourl=https://web.archive.org/web/20160203130600/http://www.popsci.com/whats-so-important-about-gravitational-waves|arquivodata=3 de fevereiro de 2016|urlmorta=live}}</ref> A formação de [[Estrela de nêutrons|estrelas de nêutrons]] e [[Buraco negro|buracos negros]] também cria quantidades detectáveis de radiação gravitacional.<ref name="PhysRev2017">{{Citar periódico |url=http://www.ligo.org/detections/GW170817/paper/GW170817-PRLpublished.pdf |título=GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral |data=outubro de 2017 |acessodata=28 de setembro de 2019 |periódico=[[Physical Review Letters]] |número=16 |ultimo=Abbott |primeiro=B. P. |paginas=161101 |arxiv=1710.05832 |bibcode=2017PhRvL.119p1101A |doi=10.1103/PhysRevLett.119.161101 |pmid=29099225 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20180808012441/https://www.ligo.org/detections/GW170817/paper/GW170817-PRLpublished.pdf |arquivodata=8 de agosto de 2018 |numero-autores=etal. |volume=119 |doi-access=free}}</ref> Esta pesquisa recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2017.<ref>{{Citar web|ultimo=Devlin|primeiro=Hanna|url=https://www.theguardian.com/science/2017/oct/03/nobel-prize-physics-discovery-gravitational-waves-ligo|titulo=Nobel prize in physics awarded for discovery of gravitational waves|data=3 de outubro de 2017|acessodata=3 de outubro de 2017|website=the Guardian|arquivourl=https://web.archive.org/web/20171003102211/https://www.theguardian.com/science/2017/oct/03/nobel-prize-physics-discovery-gravitational-waves-ligo|arquivodata=3 de outubro de 2017|urlmorta=live}}</ref>

=== Velocidade da gravidade ===
Em dezembro de 2012, uma equipe de pesquisa na [[China]] anunciou que tinha produzido medições do desfasamento das [[Maré terrestre|marés terrestres]] durante as [[fases da lua]] cheia e nova, que parecem provar que a velocidade da gravidade é igual à velocidade da luz.<ref>[http://www.astrowatch.net/2012/12/chinese-scientists-find-evidence-for.html Chinese scientists find evidence for speed of gravity] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130108083729/http://www.astrowatch.net/2012/12/chinese-scientists-find-evidence-for.html|date=8 de janeiro de 2013}}, astrowatch.com, 12/28/12.</ref> Isso significa que se o Sol desaparecesse repentinamente, a Terra continuaria orbitando o ponto vago normalmente por 8 minutos, que é o tempo que a luz leva para percorrer essa distância. As descobertas da equipe foram divulgadas no ''Science Bulletin'' em fevereiro de 2013.<ref>{{Citar periódico |título=Observational evidences for the speed of the gravity based on the Earth tide |data=fevereiro de 2013 |periódico=Chinese Science Bulletin |número=4–5 |ultimo=TANG |primeiro=Ke Yun |ultimo2=HUA ChangCai |paginas=474–477 |bibcode=2013ChSBu..58..474T |doi=10.1007/s11434-012-5603-3 |ultimo3=WEN Wu |ultimo4=CHI ShunLiang |ultimo5=YOU QingYu |ultimo6=YU Dan |volume=58 |doi-access=free}}</ref>

Em outubro de 2017, os detectores [[LIGO]] e [[Virgo (interferômetro)|Virgo]] receberam sinais de ondas gravitacionais dentro de 2 segundos após satélites de raios gama e [[telescópios ópticos]] observarem sinais da mesma direção. Isso confirmou que a velocidade das ondas gravitacionais era igual à velocidade da luz.<ref>{{Citar web|url=https://www.ligo.caltech.edu/page/press-release-gw170817|titulo=GW170817 Press Release|acessodata=24 de outubro de 2017|website=LIGO Lab – Caltech|arquivourl=https://web.archive.org/web/20171017010137/https://www.ligo.caltech.edu/page/press-release-gw170817|arquivodata=17 de outubro de 2017|urlmorta=live}}</ref>

== Anomalias e discrepâncias ==
Existem algumas observações de fenômenos que não são adequadamente explicados, o que pode apontar para a necessidade de teorias da gravidade melhores ou talvez de outras formas de explicação.
[[Ficheiro:GalacticRotation2.svg|miniaturadaimagem| Curva de rotação de uma galáxia espiral típica: prevista ( '''A''' ) e observada ( '''B''' ). A discrepância entre as curvas é atribuída à [[matéria escura]] .]]

* '''Estrelas extra-rápidas''': As estrelas nas galáxias seguem uma [[Curva de rotação galáctica|distribuição de velocidades]] onde as estrelas na periferia se movem mais rápido do que deveriam de acordo com as distribuições observadas da matéria normal. Galáxias dentro de aglomerados de galáxias mostram um padrão semelhante. A [[matéria escura]], que interagiria através da gravitação, mas não eletromagneticamente, seria responsável pela discrepância. Várias [[Dinâmica newtoniana modificada|modificações na dinâmica newtoniana]] também foram propostas.
* '''[[Anomalia de sobrevôo]]''': Várias espaçonaves experimentaram aceleração maior do que o esperado durante manobras [[Gravidade assistida|assistidas pela gravidade]].
* '''[[Expansão acelerada do universo|Expansão acelerada]]''': A [[Expansão métrica do espaço|expansão do universo]] parece estar se acelerando.<ref>{{Citar web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2011/riess/facts/|titulo=The Nobel Prize in Physics 2011 : Adam G. Riess Facts|acessodata=2024-03-19|website=NobelPrize.org|lingua=en-US}}</ref> O conceito de [[energia escura]] foi proposta para explicar isso.<ref>{{Citar web|url=https://science.nasa.gov/universe/the-universe-is-expanding-faster-these-days-and-dark-energy-is-responsible-so-what-is-dark-energy/|titulo=What is Dark Energy? Inside our accelerating, expanding Universe|acessodata=2024-03-19|website=science.nasa.gov|lingua=en}}</ref>
* '''Aumento anômalo da [[unidade astronômica]]''': Medições recentes indicam que as [[Unidade astronômica|órbitas planetárias estão se alargando]] mais rapidamente do que se isso ocorresse apenas devido à perda de massa do Sol pela radiação de energia.
* '''Fótons extraenergéticos''': Os [[fótons]] que viajam através de aglomerados de galáxias devem ganhar energia e depois perdê-la novamente ao sair. A expansão acelerada do universo deverá impedir que os fótons devolvam toda a energia, mas mesmo tendo isto em conta, os fótons da [[radiação cósmica de fundo em micro-ondas]] ganham o dobro da energia esperada. Isto pode indicar que a gravidade diminui mais rapidamente do que o inverso do quadrado em certas escalas de distância.<ref name="newsci2699">{{Citar web|ultimo=Chown|primeiro=Marcus|url=https://www.newscientist.com/article/mg20126990.400-gravity-may-venture-where-matter-fears-to-tread.html|titulo=Gravity may venture where matter fears to tread|data=16 de março de 2009|acessodata=4 de agosto de 2013|website=New Scientist|arquivourl=https://web.archive.org/web/20121218030542/http://www.newscientist.com/article/mg20126990.400-gravity-may-venture-where-matter-fears-to-tread.html|arquivodata=18 de dezembro de 2012|urlmorta=live}}</ref>
* '''Nuvens de hidrogênio extramassivas''': As linhas espectrais da floresta Lyman-alfa sugerem que as nuvens de hidrogênio estão mais aglomeradas em certas escalas do que o esperado e, como o [[fluxo escuro]], podem indicar que a gravidade cai mais lentamente do que o inverso do quadrado em certas escalas de distância.<ref name="newsci2699" />

== Ver também ==
*[[Antigravidade]]
*[[Gravidade artificial]]
*[[Lei da queda dos corpos]]
*[[Velocidade de escape]]
*[[Escape atmosférico]]
*[[Leis de Newton]]
*[[Imponderabilidade]]

{{referências}}

=== Bibliografia ===
{{refbegin}}
* {{Cite book |title=Out of the shadow of a giant: Hooke, Halley and the birth of British science |last1=Gribbin |last2=Gribbin |first1= John |first2=Mary |isbn=978-0-00-822059-4 |location=London |oclc=966239842 |year=2017 |publisher=William Collins |author-link=John Gribbin}}
* {{ citation | title = McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms | edition = 4th | location = New York | publisher = [[McGraw-Hill]] | year = 1989 | isbn = 0-07-045270-9 | ref = {{harvid|McGraw-Hill Dict|1989}} }}
* {{cite book |last=Hooke |first=Robert |date=1679 |title=Lectiones Cutlerianae, or A collection of lectures, physical, mechanical, geographical & astronomical : made before the Royal Society on several occasions at Gresham Colledge [i.e. College] : to which are added divers miscellaneous discourses |url=https://archive.org/details/LectionesCutler00Hook/page/n7/mode/2up}}
{{refend}} 

== Ligações externas ==
{{Commons category|Gravitation}}
{{Wikcionário|gravidade}}
* {{link|pt|2=http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/gravidade-fisica-termodinamica-621908.shtml|3=O que é gravidade |4=- Revista Nova Escola}}
* {{SpringerEOM|title=Gravitation|id=p/g045040}}
* {{SpringerEOM|title=Gravitation, theory of|id=p/g045050}}

{{controle de autoridade}}
{{Portal3|Física}}

[[Categoria:Gravitação| ]]