Warum fallen Äpfel vom Baum? Warum bleibst du fest auf dem Boden stehen, während Astronauten auf dem Mond wie in Zeitlupe hüpfen? Die Antwort lautet: Schwerkraft.
Sie ist die unsichtbare Kraft, die dich, mich und alles um uns herum ständig nach unten zieht in Richtung Erdmittelpunkt. Ohne sie würden wir einfach ins Weltall davonschweben. Gleichzeitig hält die Schwerkraft den Mond in seiner Umlaufbahn und sorgt dafür, dass die Erde um die Sonne kreist.
Wir erklären dir, was die Schwerkraft ist, wie sie funktioniert, warum sie auf anderen Planeten anders wirkt und wie große Forscher wie Newton oder Einstein sie verstanden haben.
Wie funktioniert die Schwerkraft?
Die Schwerkraft ist im Grunde ganz einfach: Zwei Körper mit Masse ziehen sich gegenseitig an. Das gilt für alles im Universum vom winzigen Staubkorn bis zum größten Stern.
Isaac Newton hat diese Anziehungskraft in eine berühmte Formel gepackt:
Das bedeutet: Die Anziehungskraft F hängt von den beiden Massen 
und 
und vom Abstand r zwischen ihnen ab. Je größer die Massen, desto stärker die Anziehung. Je weiter sie auseinander sind, desto schwächer ist die Kraft (und zwar ziemlich schnell, weil der Abstand im Quadrat steht).
Ein Beispiel: Die Erde ist riesig, darum zieht sie uns mit spürbarer Kraft an. Das ist die Schwerkraft, die du als Gewichtskraft auf der Waage siehst. Dein Sitznachbar in der Schule hat zwar auch eine Masse, aber sie ist im Vergleich winzig. Darum merkst du die Anziehungskraft zwischen euch nicht, auch wenn sie theoretisch existiert. Rechnen wir das einmal aus:
Nehmen wir an, zwei Schüler sitzen nebeneinander. Jeder wiegt etwa 60 kg und der Abstand zwischen ihnen beträgt 1 m.
Mit Newtons Formel für die Gravitation kannst du berechnen, wie stark die Anziehungskraft zwischen den beiden ist:
Setzen wir die Zahlen ein:
Das Ergebnis ist winzig: 0,00000024 Newton. Zum Vergleich: Schon ein leichter Windhauch oder das Tippen mit dem Finger übt eine Millionen Mal stärkere Kraft aus.
Deshalb spürst du die Anziehungskraft zwischen dir und deinem Sitznachbarn nicht. Erst bei sehr großen Massen – wie Erde, Mond oder Sonne – wird die Schwerkraft richtig stark.
Schwerkraft: Ein Historischer Überblick
Die Idee der Schwerkraft beschäftigt Menschen schon seit der Antike. Schon der Philosoph Aristoteles dachte sich: Alles „Schwere“ wie Steine oder Wasser strebt von Natur aus zum Mittelpunkt der Erde.1 Für ihn war das eine Eigenschaft der Dinge selbst – eine Vorstellung, die lange Zeit galt.
Erst viele Jahrhunderte später kam Galileo Galilei (1564–1642) und stellte durch Experimente fest: Alle Körper fallen gleich schnell, wenn man Luftwiderstand weglässt.
Eine Feder und ein Stein würden also im Vakuum gleichzeitig den Boden erreichen. Damit widerlegte er die alte Ansicht, dass schwere Körper schneller fallen als leichte.
Antike (ca. 4. Jh. v. Chr.)
Aristoteles
Alles „Schwere“ bewegt sich zum Mittelpunkt der Erde.
1600er
Galilei
Fallgesetz: Alle Körper fallen gleich schnell, unabhängig von ihrer Masse.
1687
Isaac Newton
Newton veröffentlicht die Principia mit dem Gravitationsgesetz: Alle Massen ziehen sich gegenseitig an.
1915
Albert Einstein
Allgemeine Relativitätstheorie: Gravitation = Krümmung der Raumzeit.
1969
Mondlandung
Astronauten zeigen die geringere Schwerkraft des Mondes.
Heute
ISS & Gravitationswellen
Experimente in Schwerelosigkeit und der Nachweis von Gravitationswellen (2015).
Berühmt ist auch die Geschichte mit dem Apfel und Isaac Newton (1643–1727). Newton fragte sich: Warum fällt ein Apfel nach unten und warum kreist gleichzeitig der Mond um die Erde? Seine Antwort war das Gravitationsgesetz, das erklärte: Alle Massen ziehen sich gegenseitig an, und die Stärke hängt von Masse und Abstand ab. Damit konnte er sowohl fallende Äpfel als auch die Bahnen der Planeten mathematisch beschreiben.
Im 20. Jahrhundert ging Albert Einstein (1879–1955) noch einen Schritt weiter: In seiner Allgemeinen Relativitätstheorie erklärte er Gravitation nicht mehr als „unsichtbare Kraft“, sondern als Krümmung der Raumzeit. Massen wie die Sonne „verbiegen“ den Raum, und andere Körper (z. B. Planeten) bewegen sich auf diesen gekrümmten Bahnen – wie Kugeln auf einem gespannten Gummituch.
🔎 Was besagt das Fallgesetz?
Alle Körper fallen – wenn keine Luft den Fall bremst – gleich schnell, egal ob schwer oder leicht.
🍏 Beispiel:
Ein Stein und eine Feder fallen im Vakuum gleichzeitig zu Boden.
👨🔬 Galilei (1564–1642):
Er widerlegte damit die Vorstellung von Aristoteles, dass schwere Körper schneller fallen.
🚀 Bestätigung:
1969 ließ Astronaut David Scott auf dem Mond Hammer und Feder fallen – beide landeten gleichzeitig.
Heute können wir die Schwerkraft sogar direkt messen und beobachten. Bei der Mondlandung 1969 zeigten die Astronauten, dass man auf dem Mond viel höher springen kann als auf der Erde. Auf der Internationalen Raumstation (ISS) erleben Menschen scheinbare Schwerelosigkeit, weil sie sich im freien Fall um die Erde befinden.
Seit 2015 konnten Forscher mit modernen Detektoren sogar Gravitationswellen nachweisen.2 Das sind winzige Erschütterungen der Raumzeit, die von gewaltigen Ereignissen wie der Kollision zweier Schwarzer Löcher stammen.
Die Schwerkraft auf verschiedenen Planeten
Die Schwerkraft ist nicht überall gleich, sondern hängt von der Masse und Größe des Himmelskörpers ab.
Schwerkraft auf der Erde
Die Schwerkraft der Erde sorgt dafür, dass wir mit beiden Beinen fest auf dem Boden stehen. Ihr durchschnittlicher Wert wird mit der sogenannten Fallbeschleunigung angegeben:
Das bedeutet: Jeder Körper erfährt eine Beschleunigung von etwa 9,81 Metern pro Sekunde² in Richtung Erdmittelpunkt. Doch dieser Wert ist nicht überall gleich!
Am Äquator ist g etwas kleiner (ca. 9,78 m/s²), weil die Erde sich dort schneller dreht und leicht „ausgebeult“ ist.
An den Polen ist g etwas größer (ca. 9,83 m/s²), da man näher am Erdmittelpunkt ist.
Auf Bergen oder im Flugzeug nimmt die Schwerkraft leicht ab, weil man sich weiter von der Erde entfernt. Auf dem Mount Everest ist man deshalb ein kleines bisschen „leichter“ als auf Meereshöhe.
Schwerkraft auf anderen Himmelskörpern
- Mond 🌙: g ≈ 1,62 m/s² (nur ein Sechstel der Erdanziehung). Ein Astronaut, der auf der Erde 70 kg wiegt, bringt dort nur ca. 11,5 kg auf die Waage. Deshalb können Astronauten so leichtfüßig und hoch springen.
- Jupiter 🪐: g ≈ 24,79 m/s² (mehr als das Doppelte der Erdanziehung). Dort würde derselbe Astronaut rund 177 kg „wiegen“.
- Sonne ☀️: g ≈ 274 m/s² – hier wäre der Astronaut über 1,9 Tonnen schwer!
Für die Raumfahrt ist dieses Wissen entscheidend. Raketen brauchen genau berechneten Schub, um die Schwerkraft eines Himmelskörpers zu überwinden. Auf dem Mond genügt viel weniger Energie für einen Start als auf der Erde, während ein Start von Jupiter mit heutiger Technik unmöglich wäre.
Schwerkraft und Schwerelosigkeit
Wenn du Videos von Astronauten in der Internationalen Raumstation (ISS) siehst, wirken sie so, als gäbe es dort gar keine Schwerkraft. Sie schweben frei durch die Module, lassen Wasserblasen durch die Luft fliegen und können Saltos drehen. Aber stimmt das wirklich?
Die Wahrheit ist: Gravitation wirkt auch in 400 Kilometern Höhe noch fast genauso stark wie auf der Erdoberfläche. Dort beträgt der Wert von g immerhin noch rund 
Die Astronauten sind also keineswegs außerhalb des Schwerefeldes der Erde.
Warum fühlen sie sich trotzdem schwerelos? Ganz einfach: Sie befinden sich im freien Fall. Die Raumstation und die Astronauten darin werden ständig von der Erde angezogen und „fallen“ auf sie zu. Gleichzeitig bewegt sich die ISS aber so schnell seitwärts (über 27.600 km/h!)3, dass sie immer wieder an der Erde „vorbeifällt“. Dadurch entsteht eine stabile Umlaufbahn.
das sind 7,66 km/s
Da es keine feste Unterlage gibt, die eine Haltekraft nach oben ausübt (wie bei uns der Boden), fühlen sich die Astronauten schwerelos. In Wahrheit wirken die Gravitationskräfte weiterhin, sie spüren sie nur nicht mehr.
Ein ähnliches Gefühl kannst du auch auf der Erde erleben:
- Bei einem freien Fall im Freizeitpark (Freefall Tower).
- Im Flugzeug bei einem Parabelflug, wo für wenige Sekunden Schwerelosigkeit simuliert wird.
So merkst du: Schwerelosigkeit heißt nicht, dass es keine Schwerkraft gibt, sondern dass es keine Gegenkraft gibt, die du spürst.
Quellen
- Britannica, https://www.britannica.com/story/gravity-from-apples-to-the-universe
- Abbott, Benjamin P.; et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger".
- "Live Space Station Tracking Map". NASA. Archived from the original on 10 May 2024.
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