Gravitationsgesetz

Das Gravitationsgesetz wurde von Isaac Newton 1686 erstmals in seinem Werk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica formuliert. Das Gravitationsgesetz besagt, dass jede Masse, genauer jeder Massenpunkt, jeden anderen Massenpunkt mittels einer Kraft anzieht, die entlang der Verbindungslinie gerichtet ist. Der Betrag dieser Gravitations- oder Schwerkraft ist proportional zum Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der beiden Massen. Damit ergibt sich die Kraft als

[math]F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}[/math]

Die Gravitationskonstante G hat den Wert 6.674 10^-11 Nm²/s²</math>.

Newton hat das Gravitationsgesetz mit Hilfe seiner Theorie aus den Keplerschen Gesetzen abgeleitet.

Gravitationsfeld

Das Gravitationsgesetz von Newton postuliert, dass zwei Körper nur auf Grund ihrer Masse Impuls austauschen. Diese Ansicht ist überholt. Geht man von einem Gravitationsfeld aus, das für den Impulsaustausch zwischen zwei Körpern verantwortlich ist, kann die eine Masse als felderzeugend angesehen werden. Jede lokalisierbare Masse erzeugt ein Feld, das zentralsymmetrisch ist und dessen Feldstärke nach innen zeigt

[math]\vec g_1=-G\frac{m_1}{r_1^2}\frac{\vec r_1}{r_1}[/math]

Das vom einen Körper erzeugte Gravitationsfeld wirkt nun auf jeden andern

[math]\vec F_{G_{12}}=m_2\vec g_1[/math]

Fügt man erzeugendes und wirkendes Feld zusammen für zwei punktförmige Körper zusammen, erhält man wieder das Gravitationsgesetz von Newton. Die Zerlegung hat den Vorteil, dass mit der Gravitationsfeldstärke eine Grösse definiert wird, die nicht auf einen punktförmigen Erzeuger zurück geführt werden muss. Die Gravitationsfeldstärke ist eine lokal bestimmbare Grösse, die gemessen werden kann und mit der man rechnen kann.