Aristoteleen painovoimateoria

Aristoteleen painovoimateoria oli painovoimaa käsittelevä teoria, jonka mukaan kaikki kappaleet liikkuvat kohti niiden luonnollista paikkaa. Teoria on esitetty teoksessa Taivaasta (4. kirja, luvut 1-3).

Aristoteles esitti, että painaville kappaleille luonnollinen paikka oli Maan keskipiste, ja tämän vuoksi ne putosivat sitä kohti, eli alaspäin. Kevyille kappaleille luonnollinen paikka oli puolestaan taivaan kehillä, ja siksi kaasut, muun muassa höyry, liikkuivat poispäin maan keskipisteestä ja kohti taivaita ja Kuuta, eli ylöspäin. Liikkeen nopeus riippui samoin kappaleen painosta. Kappaleen painavuuden ja keveyden Aristoteles määritteli juuri sen perusteella, mihin suuntaan ne liikkuvat, ja esitti näin ensimmäistä kertaa nämä asiat lisämääreittä, kun taas kaikki aiemmat filosofit olivat pitäneet painoa ja keveyttä ominaisuutena, joka voidaan esittää vain suhteessa johonkin toiseen kappaleeseen. Suuntien "alaspäin" ja "ylöspäin" hän oletti olevan maailmanjärjestyksessä määrättyinä tiettyinä suuntina.

Aristoteleen teorian syrjäytti lopullisesti vasta 1500-luvulla Galileo Galilei. Yleisesti kerrotun legendan mukaan Galilei pudotti Pisan tornista kappaleita, joilla oli eri tiheydet, ja huomasi, että kevyemmät ja raskaammat kappaleet putosivat lähes samalla nopeudella. Asiassa voi normaalijärjellä erehtyä, koska ilmanvastus vaikuttaa raskaaseen kappaleeseen vähemmän kuin saman muotoisiin mutta kevyempiin kappaleisiin, ja koska suuremmalla tai tiheämmällä kappaleella on suurempi massa, jolloin on helppo ajatella sen putoavan nopeammin.

David Scott toisti Galilein tekemän kokeen Kuun pinnalla Apollo 15 -lennolla vuonna 1971, pudottaen höyhenen (hyvin kevyen kappaleen) ja vasaran (suhteellisen raskaan kappaleen) käsistään yhtaikaa. Ilmakehän puutteen vuoksi kappaleet putosivat Kuun pinnalle samaan aikaan.

Isaac Newton oli ensimmäinen, joka määritteli uuden painovoimateorian toiminnan matemaattisesti. Sen mukaan mikä tahansa massa, ei ainoastaan maan massa, vetää toisia kappaleita puoleensa voimalla, joka on suoraan verrannollinen niiden massaan ja kääntäen verrannollinen kappaleiden välisen etäisyyden neliöön.

Albert Einstein puolestaan syrjäytti Newtonin teorian vuonna 1915 kehittäen kokonaan uuden mallin painovoiman toiminnalle suhteellisuusteoriaansa nojaten.

• Carlo Rovelli: Aristotle's Physics: a Physicist's Look. Journal of the American Philosophical Association, 2015, 1. vsk, nro 1, s. 23–40. doi:10.1017/apa.2014.11 ISSN 2053-4477 Artikkelin verkkoversio.

• Painovoima