La costante gravitazionale si riferisce a un comportamento o qualità fisica osservata che spiega il livello di attrazione gravitazionale tra gli oggetti. In sostanza, due oggetti qualsiasi con massa affermeranno una certa attrazione gravitazionale l’uno sull’altro; è la forza che fa girare la Terra intorno al sole piuttosto che andare alla deriva nel nulla. La costante gravitazionale, nota come G, spiega la quantità di attrazione o attrazione che un oggetto esercita su un altro, moltiplicata per la massa dei due oggetti e divisa per il quadrato della distanza tra i due oggetti.
La caccia alla costante gravitazionale ha preoccupato molte delle menti più brillanti della scienza per gran parte del XVII e XVIII secolo. Secondo la leggenda, il percorso per scoprire la costante gravitazionale è iniziato con una scommessa tra tre eminenti scienziati dell’epoca – Sir Christopher Wren, Edmund Halley e Robert Hooke – sui percorsi orbitali dei pianeti. Halley, ispirato, sceglie di visitare il venerato professore Isaac Newton per assistenza, che ha rivelato non solo la risposta corretta, ma che aveva risolto il problema qualche tempo fa, ma in qualche modo aveva smarrito gli appunti. Halley spinse Newton a esaminare di nuovo la questione, guadagnandosi un considerevole credito per aver ispirato la pubblicazione dei Philosophiae Naturalis Principia Mathematica di Newton, una delle opere scientifiche più durature della storia umana.
Sebbene i Principia di Newton teorizzassero la presenza della costante gravitazionale, non rispondevano alla domanda sul valore matematico di G. Più di 70 anni dopo la morte di Newton, un brillante e affascinante scienziato eccentrico di nome Sir Henry Cavendish ereditò una macchina destinata a misurare la densità della Terra. La macchina era il progetto di un altro scienziato, il reverendo John Michell, che morì prima che potesse completare i suoi esperimenti. La macchina favolosamente complessa, che era presumibilmente così sensibile da dover essere osservata in funzione da un’altra stanza per evitare di contaminare i risultati, ha contribuito a produrre non solo i risultati di densità desiderati, ma ha anche portato a futuri calcoli della costante gravitazionale.
I calcoli di Cavendish non erano esattamente corretti, ma anche con la tecnologia del 21° secolo, la costante gravitazionale rimane una delle costanti fisiche più difficili da misurare. Gli scienziati hanno rivisto i calcoli più volte nel corso dei secoli intermedi, arrivando nel 2006 a un’espressione matematica ampiamente accettata di G= 6.673 84 X 10-11 m3 kg-1 s-2, dove M=lunghezza in metri, kg=massa in chilogrammi, e s=tempo in secondi. Con secoli di ricalcolo alle spalle e il potenziale per i secoli futuri pieni di ulteriori perfezionamenti, la maggior parte delle spiegazioni scientifiche aggiunge che questa equazione dovrebbe ancora includere un certo margine di errore.