En un campo gravitatorio, el potencial gravitatorio en un punto se define como el trabajo realizado por el campo para llevar la unidad de masa desde ese punto hasta el infinito (o equivalentemente, el trabajo que realiza el campo por unidad de masa al desplazar la partícula). La energía potencial gravitatoria de una masa en un punto de potencial es:
El trabajo realizado por el campo gravitatorio al desplazar la masa desde A hasta B es:
Si el potencial en B es mayor que en A, es decir , entonces , por lo que:
Un trabajo negativo realizado por el campo significa que el campo gravitatorio se opone al movimiento de A hacia B. Es decir, el campo no impulsa a la partícula en ese sentido, sino que actúa en contra.Para que un desplazamiento sea espontáneo, el campo debe realizar trabajo positivo sobre la partícula (la fuerza favorece el movimiento). Puesto que , el desplazamiento de A a B no es espontáneo.Físicamente, esto es coherente con el hecho de que el potencial gravitatorio es máximo en el infinito () y decrece (se hace más negativo) a medida que nos acercamos a la masa . Las partículas se mueven espontáneamente hacia regiones de menor potencial gravitatorio (mayor energía potencial negativa), no hacia regiones de mayor potencial. Por tanto, el desplazamiento espontáneo sería de B hacia A, no de A hacia B.Conclusión: como , el desplazamiento de A a B no es espontáneo; requeriría un agente externo que realizara trabajo sobre la partícula para moverla en ese sentido.





