Quando è comparsa la gravità?

La gravità è una delle forze che pervadono l'universo. Ma da quando esiste?

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La gravità è una forza attrattiva che si esercita tra due masse, quindi la gravità esiste ovunque ci sia massa. Per scoprire quando la gravità ha iniziato ad esistere, dobbiamo capire cos’è la massa e quando ha iniziato ad esistere.

La parola “massa” è quella che usiamo per misurare quanta “materia” ci sia. Gli scienziati usano il termine “materia” per descrivere cose come stelle, pianeti, oceani, rocce, molecole, atomi, particelle come elettroni e protoni che costituiscono gli atomi e persino le particelle che formano elettroni e protoni.

Praticamente qualsiasi cosa incontriamo nella vita di tutti i giorni è “materia“: un libro, un bicchiere d’acqua, un uccello…

Ci sono alcune eccezioni: per esempio, né la luce né il suono sono materia, né lo sono i sentimenti.

La luce, al contrario del suono, può viaggiare attraverso lo spazio completamente vuoto, dove non c’è assolutamente nulla.

Una piuma e un pallone sono entrambi fatti di materia, ma perché sono così diversi? Dare un calcio ad un pallone produce effetti molto diversi da quelli prodotti da un calcio ad una piuma, quindi possiamo dire che il pallone ha una “massa” maggiore. D’altra parte, un chilogrammo di piume e un chilogrammo di ferro hanno la stessa massa perché hanno lo stesso peso, anche se le piume occupano molto più spazio.



Se potessi contare ogni particella nel tuo corpo, potresti sommare tutte le loro masse e avresti una misura della tua stessa massa.

Massa, peso e gravità

Naturalmente, non è così che misuriamo effettivamente la massa nella vita reale. Abitualmente, misuriamo la massa tramite il peso, che non è la stessa cosa della massa.

Ecco, massa e il peso non sono esattamente la stessa cosa, pur essendo correlati tra loro.

Sulla Luna un corpo umano pesa meno che sulla Terra pur rimanendo la massa del corpo invariata. Questo perché la scala che usiamo non misura direttamente la massa, ma piuttosto misura la forza gravitazionale che la massa percepisce dalla Terra o dalla Luna.

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Sulla luna si pesa di meno che sulla Terra anche se la massa resta invariata. – NASA. CC BY

Quanto è forte la gravità dipende dalla massa di entrambi gli oggetti, così come dalla distanza tra loro.

Dato che la Terra ha molta più massa della Luna, la forza di gravità che si sperimenta sulla Terra è più forte. Ecco perché, a parità di massa, si pesa di più sulla Terra che sulla Luna.

Una creazione cosmica

Quindi, quando è apparsa la massa per la prima volta?

Sulla base della nostra comprensione della fisica dell’universo, la prima massa è apparsa sotto forma di minuscole particelle subito dopo l’inizio dell’universo stesso, circa 13,7 miliardi di anni fa.

L’apparizione della materia è avvenuta in pochi milionesimi di secondo dopo la nascita dell’universo e da quel momento, la gravità ha iniziato ad agire, attraendo la materia, raccogliendo atomi e molecole in nuvole sempre più dense fino a che hanno cominciato a formarsi le stelle, le galassie ed i pianeti.

Certo, ci sono molte forze in natura, e la gravità è solo una di queste. Anche le altre forze lavorano sulla materia, quindi da quando è nata la materia è in corso una danza cosmica tra le diverse forze nell’universo.

La gravità è probabilmente la forza fondamentale che ci è più familiare, perché tutti la sentiamo, sotto forma di peso, agire sul nostro corpo da quando siamo nati ma, in realtà, rispetto alle altre forze non è particolarmente forte.

La dimostrazione, su piccola scala, sta nel fatto che possiamo facilmente vincere la gravità sollevando un oggetto da terra; su grande scala, la dimostrazione la vediamo nel fatto che l’universo continua ad espandersi, invece di contrarsi sotto l’azione della gravità.

Ma dal momento che la gravità si trova ovunque c’è massa, è praticamente ovunque, in ogni momento.

La stessa gravità che ci tiene ancorati alla Terra, tiene insieme la Terra e mantiene la Terra in orbita intorno al sole e tiene il sole in orbita attorno al centro della galassia.

La gravità esiste da quando esiste l’universo, e continuerà a esistere, fino alla fine dell’universo.

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