Student World

Gravitace byla první silou, které se dostalo jakéhosi obecnějšího objasnění již v době Isaaca Newtona. Dnes však překvapivě právě gravitace nejvíce vzdoruje snaze ji nějak "sjednotit" s ostatními silami. Nepodařilo se detekovat ani příslušné "přenosové" částice, gravitony.
Newtonova představa gravitace představovala na svou dobu úžasné sjednocení pozemské a nebeské mechaniky, když ukazovala, že jablka na stromě i hvězdy na obloze drží účinkem jedné a téže síly. Nicméně se Newtonovi nepodařilo objasnit, co vlastně gravitace je, jakým způsobem je tato síla zprostředkována.
Původní představa, že gravitace působí okamžitě, musela být postupně modifikována. Protože gravitační působení je vlastně informace a ta se dle Einsteinovy obecné teorie relativity může přenášet maximálně rychlostí světla, na otázku "Pokud by slunce zmizelo z oblohy, za jak dlouho byste to pocítili?" je správná odpověď zřejmě "8 minut" (tedy doba, kterou potřebuje světlo k přeletu mezi Sluncem a Zemí).
Dalším problémem současného poznání gravitace je dnes fakt, že zatímco pro ostatní tři hlavní fyzikální interakce byly objeveny příslušné zprostředkující částice (foton je vlastně přenašečem elektromagnetické síly, silné interakci odpovídá gluon a slabé boson), částici odpovědnou za gravitační sílu (graviton) ještě nikdo nikdy neviděl a jedná se tedy spíše o pouze hypotetický objekt.
Jak poznamená Brian Greene v knize Elegantní vesmír, gravitační působení je kupodivu strašně slabé. Pokud vektor gravitace představuje délka paže, pak se ekvivalentní vektor elektromagnetické síly rozprostírá do vzdálenosti celého známého vesmíru. Je to dáno především relativně velmi malou hodnotou gravitační konstanty. Na tuto "slabost" gravitační interakce se pak svádí i fakt, že se gravitony dosud nepodařilo zaznamenat. (Na druhé straně by nás to nemělo svádět k představě, že gravitace je nějak zanedbatelnou silou — naopak, pro větší vzdálenosti se jedná o sílu určující strukturu vesmíru, protože přitažlivé a odpudivé příspěvky elektromagnetických sil se navzájem vyruší, zatímco gravitační síla je pouze přitažlivá).
Navíc, od Einsteina a jeho obecné relativity víme, že gravitace není silou působící v prázdném prostoru, ale je spíše na místě ji chápat jako "vlastnost" prostoru, například míru jeho zakřivení v blízkosti hmotných objektů.
Každopádně z potřeby sjednotit gravitaci s ostatními silami reprezentovanými kvantovou teorií vznikají i nové disciplíny, M teorie, 11 rozměrná gravitace, kvantová gravitace či populární superstrunové teorie.
Mimochodem, gravitace je někdy také pokládána za něco na způsob "záporné" energie vesmíru (pokud bychom si představili, že celý kosmos je jen fluktuací vakua a "nula zde od nuly pojde"). V takovém případě by gravitační síla byla s hmotou, energií a prostorem svázána ještě komplikovanějším způsobem: soustava těles dále od sebe by na sebe působila menší gravitační silou a měla byt tedy jako celek více energie/hmotnosti než tělesa blízko sebe.

autor Pavel Houser