A gravidade é a razão pela qual as coisas com massa ou energia são atraídas umas pelas outras.

Crédito da imagem: Brighton Dog Photography via Getty Images

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É por isso que as maçãs caem em direção ao solo e os planetas orbitam as estrelas.

Os ímãs atraem alguns tipos de metais, mas também podem afastar outros ímãs. Então, como você sente apenas a atração da gravidade?

Em 1915, Albert Einstein descobriu a resposta, quando publicou sua teoria da relatividade geral. A razão pela qual a gravidade o puxa em direção ao solo é que todos os objetos com massa, como a nossa Terra, na verdade dobram e curvam a estrutura do universo, chamada de espaço-tempo. Essa curvatura é o que você sente como gravidade.

O que é espaço-tempo?

Antes de entrar no complicado mundo da gravidade, você precisa entender o espaço-tempo.

O espaço-tempo é exatamente o que parece: as três dimensões do espaço - comprimento, largura e altura - combinadas com a quarta dimensão - o tempo. Usando uma matemática muito brilhante, Einstein foi a primeira pessoa a perceber que as leis da física funcionam em um universo onde o espaço e o tempo se fundem.

O que isso significa é que o espaço e o tempo estão conectados, se você se mover muito rápido no espaço, o tempo ficará mais lento para você em comparação com alguém que está se movendo lentamente. É por isso que os astronautas, que se movem muito rápido no espaço, envelhecem um pouco mais lentamente do que as pessoas na Terra, de acordo com Space.

A Terra curva o espaço-tempo para que você caia em direção à Terra, em vez de se afastar dela. Crédito da imagem: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO BIBRARY via Getty Images

A matéria faz poços de gravidade, não colinas de gravidade

Lembre-se de que a gravidade é a ideia de que os objetos no universo são atraídos uns pelos outros porque o espaço-tempo é dobrado e curvado. Quando Einstein surgiu com a relatividade geral, ele mostrou que todas as coisas no universo podem curvar o espaço-tempo, em termos físicos, essas coisas são massa e energia.

Como seu cérebro geralmente pensa no mundo em três dimensões, é realmente difícil pensar nas quatro dimensões do espaço-tempo como uma única ideia. Então, para facilitar a visualização, imagine a superfície de uma cama elástica. Se não houver nada nela, é plana. Mas se você ficar na cama elástica, ela se esticará ao redor de seus pés e criará uma depressão com você no centro. Se houver uma bola na cama elástica, ela rolará em direção aos seus pés.

Este é um exemplo bidimensional de como funciona o espaço-tempo. Sua massa esticou a cama elástica, criando o que é chamado de poço gravitacional para o qual a bola rola. Isso é muito semelhante como a gravidade de um objeto pesado, como a Terra puxa coisas, como você e eu em sua direção.

Para tornar as coisas ainda mais estranhas, já que espaço e tempo estão conectados, o tempo também é esticado por objetos pesados!

Quanto mais pesado você for, mais íngremes serão as laterais do poço da cama elástica. É por isso que coisas realmente massivas no universo, como o Sol ou os buracos negros, têm gravidade mais forte do que a Terra.

Então, por que a gravidade nos puxa para baixo e não para longe?

Imagine que alguém entrou debaixo da cama elástica e empurrou para cima. A bola iria rolar! Isso seria uma colina gravitacional, não um poço gravitacional. Até onde os cientistas sabem, a matéria, ou coisas, sempre cria poços de gravidade e não colinas de gravidade. Os cientistas podem imaginar coisas feitas de matéria ou energia exótica que fariam com que a gravidade o empurrasse para o espaço, mas até agora ninguém encontrou nada que pudesse fazer com que a gravidade o empurrasse para longe da Terra.

♦ Este artigo foi republicado em The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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Referência: 

BORUNDA, Mario. Why does gravity pull us down and not up?. The Conversation, 26, jul. 2021. Disponível em: <https://theconversation.com/why-does-gravity-pull-us-down-and-not-up-162141>. Acesso em: 01, jul. 2021.