Para analisar o conceito de campo gravitacional, devemos primeiro entender o que é gravitação ou gravidade : é a atração de corpos de acordo com sua massa (a magnitude física que é responsável por refletir a quantidade de matéria corpórea).

Essa gravitação é produzida pela ação da força da gravidade, uma força que o planeta Terra exerce sobre os corpos em direção ao seu centro. O setor do espaço, em cujos pontos o nível de intensidade da força de gravidade é definido, é conhecido como campo gravitacional.

Este é um campo de forças que tem a capacidade de representar a gravitação. Suponha que, em um espaço X, uma massa R esteja localizada. Essa massa, pela lei da gravidade, gerará uma certa situação física : o campo gravitacional. Quanto à intensidade do campo gravitacional, ele pode ser medido de acordo com a aceleração gravitacional que o corpo adquire nesse campo.

É importante notar que o espaço ao redor da massa R mencionado acima tem características diferentes dependendo se a massa está presente ou não: neste contexto, dizemos que sua presença gera um campo gravitacional. Da mesma forma, se nos aproximassemos de outra massa para a primeira, poderíamos apreciar uma certa interação entre ambas.

É claro que não podemos garantir a existência desse campo em torno da primeira massa além do escopo da especulação, porque só podemos apreciar o campo gravitacional quando nos aproximamos da segunda massa, que é chamada teste ou testemunha .

Um corpo, localizado em qualquer ponto no espaço, produz um campo gravitacional que é idêntico ao quociente entre a força de atração gravitacional que o elemento em questão exerce sobre uma massa testemunha que está no lugar e o valor da mesma massa. testemunha

A maneira de entender o campo gravitacional varia de acordo com a teoria científica. Para a física relativista, é um campo tensor de segunda ordem. Em contraste, a física newtoniana considera o campo gravitacional como um campo vetorial. De acordo com uma ou outra posição, o campo será útil para resolver problemas diferentes.

Precisamente, as necessidades de cada problema afetam diretamente a maneira como tratamos o campo gravitacional. Como indicado no parágrafo anterior, de acordo com a física newtoniana, ele deve ser representado por um campo vetorial, isto é, uma expressão que associa um vetor a cada ponto (uma grandeza física que consiste em um comprimento e um endereço).

Um dos conceitos necessários para entender o campo vetorial é o das linhas de campo, que servem para melhorar a visualização de um campo vetorial estático, seja ele magnético ou eletrostático, entre outras opções. Em suma, o uso dessas linhas ajuda a gerar um mapa do campo gravitacional e sua aparência, podemos dizer que eles estão abertos.

Para a física newtoniana, a definição de um campo gravitacional é a força que uma determinada partícula experimenta se for confrontada com uma distribuição de massa, levando em consideração a unidade de massa como referência para o cálculo. Isso nos leva a concluir que tem as dimensões de uma aceleração; no entanto, os cientistas normalmente expressam sua intensidade em newtons por quilograma .

Entendemos o campo tensorial, em que a física relativística representa o campo gravitacional, a um em que um tensor está associado a cada ponto do espaço (uma entidade algébrica que tem mais de um componente, usada para a generalização da matriz, o vetor eo escalar para que eles não dependam de um sistema de coordenadas).