万有引力の法則を語る。

万有引力とは

どんな物体も引き合う

物体が地面に向かって落下するのは、地球が物体を引き寄せるからだ。
この力を引力という。

地球に限らず、どんな物体でも引力を持つ。
どんな物体でも力を伝え合い、お互いに引き合う。
しかし引力は小さいので、身の回りの物体同士が引力で動くことを見ることはない。
地球の質量は大きいので、地球による引力を実感できるのだ。

引き合う力はまったく同じ

ここで地球と月との間の引力を見てみよう。
引力の大きさは次の式で表現する。

この式は地球と月が引きあう大きさを示している。
地球と月が引き合うとき、「地球が月を引く力」と「月が地球を引く力」がまったく同じなのだ。
地球も月も同じ力で引きあっており、どっちが強いということはないのである。

次に地球が地上の人間を引く力を見てみよう。

ここでもやはり、地球が人間を引くのと同じ力で、人間が地球を引いていることが分かる。
人間に比べ地球は圧倒的に大きいため、人間が地球を引いても動かないのである。

この式はどんなに小さい物体にも適用できる。
質量があれば、他の質量との間で引力が発生する。
すべての物体に生じる引力だから、「万有」引力なのだ。
ただし、引力は小さいので目の前の物体が引きあっている場面を見ることはない。

万有引力は質量と距離だけで決まる

万有引力の式を見て気が付くのは、万有引力の大きさは物体の質量と距離だけで決まってしますので、物体の材質や色、大きさはまったく関係がないということだ。
太陽と地球の間に作用する万有引力の大きさを考えてみよう。

地球と太陽は質量だけで引力が決まり、サイズや組成は無関係だ。

もし急に太陽がブラックホールになったとしたら、地球は吸い込まれるかという疑問がある。
答えはノーだ。
太陽が縮小しブラックホールになっても質量が増えるのではないので、地球と太陽の間の引力は変化しない。
したがって、地球は以前と同じ軌道を公転し続けるのである。

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