Gravitace

Gravitace je přírodní jev, který se projevuje jako vzájemné přitažlivé působení (interakci) všech objektů, které mají hmotnost nebo energii. Gravitační pole je prostor kolem objektu, ve kterém se gravitace projevuje. Protože dosah gravitace je teoreticky nekonečný, za hranici gravitačního pole se obvykle považuje místo, kde její působení přestává být měřitelné. Běžně pozorovatelným důsledkem gravitace Země je tíha hmotných předmětů.

V klasické fyzice je gravitace univerzální pravá gravitační síla, popsaná Newtonovým gravitačním zákonem, podle kterého se dvě tělesa vzájemně přitahují úměrně jejich hmotnosti a vzdálenosti, pro kterou platí zákon superpozice (nezávislého skládání gravitačních sil od více objektů). Tento popis je pouze aproximativní (přibližný), ale mimo velmi vysoké hmotnosti a pro rychlosti malé v porovnání s rychlostí světla je nepřesnost zanedbatelná. Pro svou jednoduchost má stále široké praktické využití.

V obecné teorii relativity je gravitace přesněji popsaná Einsteinovými rovnicemi gravitačního pole jako projev zakřivení časoprostoru hmotou a energií. Na základě postulované ekvivalence gravitace a setrvačného zrychlení se toto zakřivení projevuje stejným způsobem jako silové pole. Z teorie vyplývá, že gravitace ovlivňuje i dráhu světla (s nulovou klidovou hmotností) a vysvětluje tak například princip gravitační čočky nebo černé díry. Dalším důsledkem je zpomalování plynutí času vlivem gravitace (dilatace času) nebo gravitační rudý posuv​.

Kvantová fyzika dosud nezahrnuje konzistentní teorii kvantové gravitace. Zatímco ostatní tři známé základní interakce kvantová teorie pole popisuje jako interakce podřízené jisté kalibrační symetrii a zprostředkované intermediálními částicemi, teorie gravitační interakce s hypotetickou intermediální částicí gravitonem se zatím nedaří vytvořit. Gravitace tak zůstává problémem, jak relativistickou a kvantovou teorii spojit do jednoho celku označovaného jako teorie všeho.