Als de zwaartekracht ooit stopt met werken, gebeuren er ongelooflijke dingen. Bijvoorbeeld, alles dat niet aan de aarde vastzit vliegt de ruimte in, alle planeten breken los van de aantrekkingskracht van de zon en het universum zoals je het kent, houdt op te bestaan. Zwaartekracht mag nooit falen, maar wetenschappers blijven de geheimen van deze mysterieuze onzichtbare kracht ontrafelen die alles bijeenhoudt.

Universele aantrekkingskracht: The Force

Zwaartekracht, samen met sterke kernkrachten, zwak verval krachten en elektromagnetische krachten, is een van de fundamentele krachten van het universum. Het is ook de zwakste, ook al is de zwaartekracht zo sterk dat een melkweg nog een biljoen kilometers ver weg kan trekken. Een bekend idee in de theoretische natuurkunde is niet dat zwaartekracht zwakker is dan de andere krachten, maar dat we niet alle effecten ervan ervaren. Dat kan gebeuren als er extra dimensies zijn die ervoor zorgen dat de zwaartekracht zich in die dimensies verspreidt. Zwaartekracht is ook de belangrijkste kracht die structuur geeft aan sterren, sterrenstelsels en andere massieve objecten.

Wanneer Obecten vallen

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, bestaat de zwaartekracht aan boord van ruimtevaartuigen. In feite is de zwaartekracht aan boord van het internationale ruimtestation 90% van zijn waarde op het aardoppervlak. Astronauten en glazen water lijken gewichtloos op video omdat de zwaartekracht van de planeet ze naar de grond laat vallen, maar ze bereiken nooit de grond vanwege het traject van hun baan. Deze constante staat van vallen terwijl ze nooit de aarde bereikt, doet het lijken alsof ze zweven. Zwaartekracht zorgt ervoor dat alle objecten in dezelfde snelheid versnellen, waarbij ze elke seconde sneller en sneller vallen. Laat een aambeeld en een veer vallen uit een gebouw met 30 verdiepingen en ze zouden tegelijkertijd de grond bereiken als de luchtweerstand de veren niet zou vertragen.

De wiskunde van attractie

De versnelling de zwaartekracht is een echt wezen waarvan de waarde wetenschappers aanduiden met de kleine letter "g." In een beroemd experiment ontdekte Galileo een verband tussen g en de afstand die een object over een bepaalde periode aflegt, zoals te zien is in de volgende vergelijking:

d = 1/2 xgx (t squared)

De letter d geeft de afgelegde afstand weer en t is de lengte van de tijd in seconden waarin het object valt. De zwaartekracht tussen twee objecten is evenredig met hun massa en omgekeerd evenredig met de afstand die hen scheidt. Gebruik de volgende vergelijking om die kracht te berekenen:

F = G x ((m1 x m2) /r ^ 2)

De letter F staat voor de zwaartekracht, m1 en m2 zijn de massa's van de twee objecten en r is de afstand tussen hen. De hoofdletter G is de universele zwaartekrachtsconstante, 6.673 × 10 ^ -11 N · (m /kg) ^ 2. Als een voorwerp de afstand tot een ander verdubbelt, neemt de zwaartekracht ertussen niet 50 procent af. In plaats daarvan neemt de kracht af met een factor 2 in het kwadraat - zwaartekracht neemt af met het kwadraat van de afstand tussen twee objecten.

Onbeantwoorde vragen

Wetenschappers hebben een goed begrip van hoe zwaartekracht werkt op het macroscopische niveau op grote schaal, maar vele processen op het microscopische quantumniveau laten hen in verwarring. Licht vertoont bijvoorbeeld eigenschappen van een golf en een deeltje - natuurkundigen geloven dat de zwaartekracht op dezelfde manier werkt. Tot nu toe heeft echter niemand bewezen dat de zwaartekracht klassieke niet-kwantumgolven creëert. De technologie moet misschien iets verder gaan voordat wetenschappers alle geheimen van de zwaartekracht ontgrendelen.