De tekenfilms van Road Runner spelen snel en losjes met de zwaartekracht. Gezien de gelegenheid, Wile E. Coyote jaagt zijn snelvoetige vijand gewoonlijk van de rand van een klif af, maar stort alleen in als hij zich realiseert dat hij door de lucht rent.

Onnodig te zeggen, zwaartekracht werkt niet zo in het echte leven. Maar wat gebeurt er als keien of aambeelden van Acme naar de aarde vallen? Laten we beginnen met je voeten en ons een weg banen naar, Oh, het hele universum. Pak een stoel, want dit gaat een hele pagina in beslag nemen om uit te leggen.

Zwaartekracht houdt je voeten op de grond omdat de massa van de planeet een aantrekkingskracht uitoefent op de massa van je lichaam. In feite, zwaartekracht wekt een aantrekkingskracht op tussen twee willekeurige objecten in het universum:manen, stofdeeltjes, coyotes - noem maar op. Waar je ook materie vindt, je zult de zwaartekracht vinden. Je zou nooit naar een planeet zonder zwaartekracht kunnen reizen, slechts één met een grotere of kleinere massa, wat resulteert in meer of minder zwaartekracht.

Op grotere schaal, zwaartekracht ordent kosmische lichamen in banen en zorgt er zelfs voor dat drijvende ruimtedeeltjes langzaam samentrekken tot grotere en grotere klompen die uiteindelijk planeten worden, sterren en sterrenstelsels. Terug in de jaren 1600, Isaac Newton definieerde zwaartekracht als een universele kracht die op alle materie inwerkt. Volgens zijn theorie de exacte uitdrukking van de zwaartekracht kwam neer op massa en afstand. Hoe verder twee deeltjes uit elkaar staan ​​en hoe minder massief ze zijn, hoe kleiner de zwaartekracht.

Dat is Newtons wet van universele zwaartekracht in een notendop, en het bleef drie eeuwen lang onbetwist. Vervolgens, in de jaren 1900, een wildharige natuurkundige met de naam Albert Einstein stapte in de ring en liet vliegen met zijn algemene relativiteitstheorie.

Einstein betoogde dat zwaartekracht veel meer was dan alleen een kracht; het was een kromme in de vierde dimensie van ruimte en tijd. Bij voldoende massa, een object kan ervoor zorgen dat een anders rechte lichtstraal kromt. Astronomen noemen dit effect zwaartekracht lensing , en het is een van de belangrijkste methoden voor het detecteren van niet-waarneembare kosmische verschijnselen zoals zwarte gaten. evenzo, hoe minder zwaartekracht er is, hoe sneller de tijd verstrijkt, een fenomeen dat bekend staat als gravitationele tijdsdilatatie . Bijvoorbeeld, een klok aan boord van een in een baan om de aarde draaiende satelliet gaat iets sneller vooruit dan een tegenhanger op het aardoppervlak.

Terwijl de theorie van Einstein de zwaartekracht op de hoogte bracht van de moderne wetenschap, we weten nog steeds niet alles over zwaartekracht. Sommige wetenschappers schrijven zwaartekracht toe aan hypothetische deeltjes genaamd gravitonen , die - in theorie - ervoor zorgen dat objecten tot elkaar worden aangetrokken.

Eindelijk, daar is het veld van kwantumzwaartekracht , waarin wetenschappers proberen de algemene relativiteitstheorie te verzoenen met de kwantumtheorie. De kwantumtheorie behandelt hoe het universum werkt op de kleinste subatomaire niveaus. Het veld heeft wetenschappers geholpen bij het ontwikkelen van het standaardmodel van deeltjesfysica, waarin de meeste van de innerlijke werkingen van het universum worden beschreven - met één opmerkelijke uitzondering. Het standaardmodel verklaart de zwaartekracht niet.

Dus terwijl kwantumtheorie en relativiteit samen het grootste deel van het waarneembare heelal verklaren, ze spreken elkaar ook wel eens tegen, zoals bij de studie van zwarte gaten of het vroege heelal. Niet verrassend, tal van wetenschappers blijven werken aan een uniforme theorie.

Welke theorieën we uiteindelijk ook aannemen, het is moeilijk om het belang van zwaartekracht te overschatten. Het is de lijm die de kosmos bij elkaar houdt, zelfs als het nog steeds onbeantwoorde vragen over het universum oproept.