Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Welk bewijs bewijst dat zwaartekracht een kracht op afstand is?

Er is geen direct bewijs dat bewijst dat zwaartekracht een kracht "op afstand" is in de traditionele zin. In plaats daarvan is het moderne begrip van de zwaartekracht veel genuanceerder en is het gebaseerd op het volgende:

1. Einstein's theorie van algemene relativiteitstheorie:

* Spacetime kromming: De theorie van Einstein stelt dat zwaartekracht geen kracht is, maar eerder een gevolg van de kromming van ruimtetijd. Massieve objecten kromt de stof van ruimtetijd om hen heen en creëert een "zwaartekrachtput" die andere objecten aantrekt. Deze kromming zorgt ervoor dat objecten naar elkaar toe vallen.

* geen "actie op afstand": In dit raamwerk handelt de zwaartekracht niet "op afstand" op de manier waarop we een kracht kunnen bedenken die aan een touw trekt. In plaats daarvan dicteert de kromming van de ruimtetijd zelf de paden die objecten nemen, dus objecten worden niet getrokken, maar volgen geodsica (de kortste paden in gebogen ruimtetijd).

2. Experimenteel bewijs:

* zwaartekrachtlensing: Licht buigt terwijl het massieve objecten passeert, een fenomeen dat bekend staat als zwaartekrachtlensing. Dit effect is consistent met de kromming van ruimtetijd die wordt voorspeld door algemene relativiteitstheorie en kan niet worden verklaard door een traditioneel krachtige model.

* zwaartekrachtgolven: De detectie van zwaartekrachtgolven, rimpelingen in ruimtetijd veroorzaakt door het versnellen van massieve objecten, levert sterk bewijs voor de dynamische aard van ruimtetijd en zijn rol in de zwaartekracht.

* Nauwkeurige tests van algemene relativiteitstheorie: Verschillende experimenten, zoals de precessie van de baan van Mercurius en het buigen van licht tijdens zonsverduisteringen, hebben consequent de voorspellingen van algemene relativiteitstheorie bevestigd, die de zwaartekracht beschrijven als een gevolg van ruimtetijdkromming.

Uitdagingen voor het concept "Force at a Distance":

* Onmiddellijke actie: Het idee van een kracht die "op afstand" werkt, impliceert onmiddellijke actie, wat betekent dat een kracht onmiddellijk zou werken, ongeacht de afstand. Dit is echter in tegenspraak met de relativiteitstheorie, die stelt dat informatie niet sneller kan reizen dan de snelheid van het licht.

* werkingsmechanisme: Het idee van een kracht die "op afstand" werkt, roept vragen op over het mechanisme waardoor de kracht wordt overgedragen. Bij afwezigheid van een medium is het onduidelijk hoe een kracht zich door lege ruimte zou kunnen verspreiden.

Conclusie:

Hoewel het concept van zwaartekracht als een "kracht op afstand" intuïtief aantrekkelijk is, begrijpt de moderne fysica de zwaartekracht als een gevolg van de kromming van ruimtetijd. Dit begrip wordt ondersteund door verschillende experimentele observaties en is meer consistent met de principes van relativiteitstheorie.