často dostávám e – maily, které chtějí vědět, zda gravitace je zákon nebo teorie. Tato otázka vyvolává tolik dalších otázek, že jsem si myslel, že by bylo zábavné prozkoumat.
Chcete-li to vyzkoušet, budete potřebovat:
– objekt, který chcete spustit.
OK, vyberte objekt, který se nerozbije, nerozbije podlahu, nezpůsobí nepořádek nebo se nedostane do potíží. Držte ji před sebou a uvolněte ji. Co se stane? Padá, pokud jste si nevybrali heliový balón. V takovém případě gravitace způsobí, že se vznáší nahoru, tažením dolů s větší silou na vzduch kolem balónu). Gravitační přitažlivost mezi Zemí a objektem ji táhne k zemi. Ale když děláme tento experiment, měli bychom mluvit o gravitačním zákoně nebo teorii gravitace?
ve skutečnosti bychom měli mluvit o obou. Abychom pochopili proč, musíme pochopit vědecký význam slov „zákon“ a “ teorie.“
v jazyce vědy slovo“ zákon “ popisuje analytické prohlášení. Dává nám vzorec, který nám říká, co všechno bude dělat. Například Newtonův Zákon Univerzální Gravitace nám říká:
„Každý hmotný bod přitahuje každý hmotný bod silou směřující podél linie protínající oba body. Síla je přímo úměrná součinu hmotností a nepřímo úměrná čtverci vzdálenosti mezi bodem masy.“
Takže pokud víme, hmotnost dvou objektů a vzdálenosti mezi těžišti dvou objektů, můžeme vypočítat gravitační síly mezi zemí a objekt spadl, mezi Sluncem a Marsem, nebo mezi mnou a misku zmrzliny.
můžeme použít Newtonův Zákon Univerzální Gravitace spočítat, jak silné gravitační síly mezi zemí a objekt spadl, což by nám vypočítá jeho zrychlení, jak to padá, jak dlouho to bude trvat, než dopadl na zem, jak rychle to bude na dopad, kolik energie to bude trvat, aby si to znovu, atd.
i když nám zákon umožňuje vypočítat docela dost o tom, co se stane, všimněte si, že nám neříká nic o tom, proč se to stane. Od toho jsou teorie. V jazyce vědy je teorie vysvětlením toho, proč a jak se věci dějí. Pro gravitaci používáme Einsteinovu teorii obecné Relativity, abychom vysvětlili, proč věci padají.
teorie začíná jako jedna nebo více hypotéz, nevyzkoušené představy o tom, proč se něco děje. Například bych mohl navrhnout hypotézu, že objekt, který jste uvolnili, spadl, protože byl tažen magnetickým polem Země. Jakmile jsme začali testovat, netrvalo by dlouho zjistit, že moje hypotéza nebyla podložena důkazy. Nemagnetické objekty padají stejnou rychlostí jako magnetické objekty. Protože to nebylo podloženo důkazy, moje hypotéza nezískává status teorie. Aby se stala vědeckou teorií, musí být myšlenka důkladně testována a musí být přesným a prediktivním popisem přírodního světa.
zatímco zákony se zřídka mění, teorie se často mění, jak se objevují nové důkazy. Místo toho, aby byl vyřazen z důvodu nových důkazů, teorie jsou často revidovány tak, aby zahrnovaly nové důkazy do jejich vysvětlení. Teorie obecné Relativity se přizpůsobila, protože nové technologie a nové důkazy rozšířily náš pohled na vesmír.
Takže, když jsme vědecky diskutovat gravitace, můžeme hovořit o gravitační zákon, který popisuje přitažlivost mezi dvěma objekty, a můžeme také hovořit o teorii gravitace, která popisuje, proč objekty se vzájemně přitahují.