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万有引力定数とは?

ばんゆういんりょくていすう

万有引力定数とは、ニュートンの万有引力の法則における比例定数 G のことで、あらゆる物体間の重力の強さを決める基本定数です。

万有引力定数(gravitational constant)は、ニュートンの万有引力の法則 F = G・m₁m₂/r² に登場する比例定数 G のことです。宇宙のどこでも同じ値をとる普遍的な物理定数であり、重力の「強さ」そのものを表しています。

現在採用されている値は G ≈ 6.674 × 10⁻¹¹ N・m²/kg² です(国際単位系)。この値が非常に小さいことからわかるとおり、重力は4つの基本相互作用(重力・電磁気力・強い力・弱い力)の中で最も弱い力です。日常生活で重力を強く感じるのは、地球というきわめて大きな質量を持つ天体が相手だからです。

G の値は1798年にヘンリー・キャヴェンディッシュが実験で初めて精度よく測定しました。いわゆる「キャヴェンディッシュの実験」では、ねじり秤(torsion balance)を用いて鉛球間の引力を測定することで G を求めました。

万有引力定数は天体力学・宇宙論・一般相対性理論など広範な物理学で欠かせない定数です。しかし他の基本定数(光速・プランク定数など)と比べて測定精度が低く、より正確な値を求める実験が現在も続けられています。

使い方・例文

「惑星の公転周期から天体の質量を計算するには、万有引力定数 G の値が必要になる」のように、天文学や物理の計算で登場します。

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