Гравитационное поле

---

Гравитацио́нное по́ле, или по́ле тяготе́ния, — фундаментальное физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие между всеми материальными телами^[1]. Создаётся телами, обладающими массой. Количественно характеризуется зависящими от координат напряжённостью ${\displaystyle \mathbf {g} (\mathbf {r} )}$ (размерность Н/кг, она же м/c²) или потенциалом ${\displaystyle \varphi (\mathbf {r} )}$ (Дж/кг, то есть м²/c²).

В рамках классической физики гравитационное взаимодействие описывается «законом всемирного тяготения» Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами ${\displaystyle m_{1}}$ и ${\displaystyle m_{2}}$ пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Здесь ${\displaystyle G}$ — гравитационная постоянная, приблизительно равная ${\displaystyle 6{,}673\cdot 10^{-11}}$ м³/(кг с²), ${\displaystyle r}$ — расстояние между точками.

Решение задачи динамики в общем случае, когда тяготеющие массы нельзя считать материальными точками, подразделяется на два этапа: вначале рассчитывается гравитационное поле, создаваемое этими массами, а затем определяется его действие на массивные тела в изучаемой системе.

Гравитационное поле является потенциальным. Его потенциал ${\displaystyle \varphi (\mathbf {r} )}$ удовлетворяет уравнению Пуассона:

где ${\displaystyle \Delta }$ — оператор Лапласа. Решение данного уравнения имеет вид:

---