引力
地球がまるいボールのような球だとすると、その裏側にいる人たちはどうして下に落ちていかないのでしょうか。
これは、昔から多くの人が不思議になっていたことです。
また、地球が太陽のまわりをまわっているといってもどうしてそんな運動が起こるのかこれも不思議の1つでした。
これらの問題に、はじめて正しく答えたのはイギリスの物理学者ニュートンは、いまから約280年まえのことです。
ニュートンは、すべてのものは、互いに引っ張り合っているのだと考えました。
この引きあう力のことを万有引力といいます。
こういうと、みなさんは、不思議に思われるかもしれません。
たとえば、机の上に鉛筆と消しゴムが乗っていた場合この鉛筆と消しゴムは、引っ張りあっているのです。
ただその力があまりに小さいために、私たちはそれを感じないだけなのです。
このようにして、地球と地球上のものとのあいだには引力がはたらいています。
このため地球の表面にあるものは、地球の中心の方向に引き付けられます。
地球の反対側の人が、地球から飛び去ってしまわないのも、この引力のためです。
私たちが、上の方向と下の方向を知るのは私たちや、私たちのそばのものに、はたらく引力だけによっているのです。
だから、地球の裏側にいる人は私たちから見れば、下から上のほうへ引っ張られていることになりますがやはり、地球の中心の方向が下の方向だと考えているのです。
すべての物のあいだに、はたらく引力は、物が大きければ大きいほどまた2つの物の距離が近ければ近いほど強くはたらきます。
月は地球の引力によって、地球から飛び去らずに地球のまわりをまわっています。
ニュートンは、地球の表面にいる私たちに、はたらきけける引力も地球が月を引き付ける引力も同じ地球の引力であることを計算によって確かめました。
地球が太陽のまわりをまわるのも、やはり地球と太陽のあいだの引力によるものです。
ニュートンは、これによって地球や月だけでなくあらゆる天体の運動を説明する原理を発見しました。
重力
地球上の物体には、引力と同じような重力がはたらいています。
重力というのは、遠心力と引力の合力でもとめられます。
左の図でもわかるように、その大きさは赤道上で最も小さく緯度が高くなるにつれ大きくなります。
しかし、地球の内部をつくっている物質の密度が場所によって異なるため同じ緯度でも、重力は等しいとはかぎりません。