Terdapat 4 gaya fundamental dalam alam semesta ini. Salah satunya adalah gravitasi. Kita tentu telah mendengar kata gravitasi sejak kecil. Namun, apakah itu sebetulnya gravitasi? Secara ringkas, gravitasi adalah gaya tarik-menarik antara suatu partikel bermassa dengan partikel bermassa yang lain. Contoh gravitasi yang paling jelas adalah gaya antara matahari dengan bumi, antara bumi dengan bulan, serta antara bumi dengan kita sendiri.Suatu partikel atau benda yang memiliki massa memiliki gaya gravitasi. Kita manusia memiliki massa, maka kita kita memiliki gaya gravitasi antara satu sama lain. Kamu sekarang yang membaca memiliki gaya gravitasi dengan PC atau smartphone kamu. Seorang guru yang mengajar siswanya memiliki gaya gravitasi dengan siswanya. Asalkan ada dua benda bermassa dan terpisah dengan jarak tertentu, maka dua massa ini berinteraksi dalam hal memiliki gaya gravitasi antara satu sama lain. Namun, gaya gravitasi seperti ini tidak memiliki efek besar karena massa kita sangat kecil. Gravitasi hanya akan ampuh bila salah satu benda yang menyebabkan gravitasi itu memiliki massa yang sangat besar, seperti bumi, bulan, dan matahari.
Manusia telah lama sadar bahwa benda di bumi akan jatuh ke tanah bila tidak ada yang menahan seperti dengan diikat tali, dsb. Namun, Isaac Newton lah yang menjadi orang pertama yang berhasil menghitung gaya gravitasi. Ia menjelaskan bahwa gravitasi akan semakin kuat bila massa semakin besar dan jarak antara dua massa semakin kecil. Ia menemukan bahwa jika massa menjadi dua kali lipat, gaya juga dua kali lipat. Jika massa menjadi tiga kali lipat, gaya juga akan menjadi tiga kali lipat. Bila jarak antara dua massa menjadi dua kali lipat, gaya gravitasi akan mengecil menjadi 1/4. Bila jarak menjadi tiga kali lipat, gaya menjadi 1/9. Berarti, gaya sebanding dengan massa dan berbanding terbalik dengan jarak kuadrat. Massa harus berasal dari dua benda. Maka secara matematis,
F = gaya (Newton)
G = konstanta
m = massa (kg)
r = jarak (meter)
 |
| Isaac Newton |
Inilah hukum gravitasi yang ditetapkan oleh Isaac Newton. Ia mengemukakan persamaan ini pada bukunya yang berjudul Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Buku ini adalah buku beliau yang paling terkenal dan dipublikasikan pertama kali 5 Juli, 1687. Buku ini memiliki sedikit penjelasan dan banyak matematika. Ada yang berpendapat bahwa Newton mendapatkan inspirasi tentang gravitasi ini ketika ia sedang berada di bawah pohon apel. Sebuah apel jatuh dan ia berpikir, "Kenapa apel itu jatuh ke bawah?"Selain besaran gaya (F), massa (m), dan jarak (r), terdapat juga konstanta. Konstanta ini wajib ada karena jika tidak, maka besaran F dan m1m2/r2 tidak memiliki satuan yang sama. G memiliki satuan Newton m2 / kg2 yang sama dengan m3/kgs2. G juga harus bernilai. Akhirnya nilai G ditemukan oleh Henry Cavendish melalui eksperimennya pada tahun 1798. Nilai G beliau hampir betul. Fisikawan sekarang telah meneliti dengan lebih rinci dan akhirnya ditemukan nilai G berupa 6,67 ×10-11.
Walau mengetahui cara menghitungnya, Isaac Newton tidak terlu mengerti apa itu sebenarnya graitasi. Albert Einstein akhirnya memecahkan masalah itu dengan teori relativitasnya yang dipublikasikan tahun 1915. Ia menjelaskan bahwa suatu massa akan melengkungkan ruangwaktu sehingga massa akan mengikuti lengkungan. Inilah apa itu gravitasi sebenarnya.Ada perbedaan mendasar antara gravitasi dan 3 gaya fundamental yang lain. Gravitasi berlaku pada massa besar sedangkan 3 gaya lain berlaku dalam ruang atom.
Sebagian ilmuwan berpendapat bahwa teori Einstein ini yang menjelaskan gravitasi salah. Namun, belum ada teori lain yang dapat menandinginya. Teori Einstein pun didukung oleh banyak bukti. Jadi, sangat diperlukan fisikawan bermutu untuk masa depan agar bisa menjawab pertanyaan, "Apakah Einstein betul atau salah?" Teruslah belajar fisika.
