Ricevo spesso e-mail che vogliono sapere se la gravità è una legge o una teoria. Quella domanda porta in primo piano così tante altre domande che ho pensato che sarebbe stato divertente da esplorare.

Per provare questo, avrai bisogno di:

– un oggetto da eliminare.

OK, scegliere un oggetto che non si romperà, ammaccare il pavimento, causare un pasticcio, o ottenere uno di noi nei guai. Tienilo fuori di fronte a te e rilascialo. Che succede? Cade, a meno che tu non abbia scelto un palloncino di elio. In tal caso, la gravità lo fa galleggiare verso l’alto, tirando verso il basso con più forza sull’aria attorno al pallone). L’attrazione gravitazionale tra la Terra e l’oggetto lo tira verso il suolo. Ma, quando facciamo questo esperimento, dovremmo parlare della Legge di Gravità o della Teoria della Gravità?

In realtà, dovremmo parlare di entrambi. Per capire perché, dobbiamo capire il significato scientifico delle parole “legge” e ” teoria.”

Nel linguaggio della scienza, la parola “legge” descrive un’affermazione analitica. Ci dà una formula che ci dice cosa faranno le cose. Ad esempio, la Legge di Gravitazione Universale di Newton ci dice:

“Ogni massa puntiforme attrae ogni singola massa puntiforme da una forza che punta lungo la linea che interseca entrambi i punti. La forza è direttamente proporzionale al prodotto delle due masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra le masse puntiformi.”

Quindi se conosciamo la massa di due oggetti e la distanza tra il centro di massa dei due oggetti, possiamo calcolare l’attrazione gravitazionale tra la Terra e l’oggetto che hai lasciato cadere, tra il Sole e Marte, o tra me e una ciotola di gelato.

Possiamo usare la Legge di Gravitazione Universale di Newton per calcolare quanto è forte l’attrazione gravitazionale tra la Terra e l’oggetto che hai lasciato cadere, il che ci permetterebbe di calcolare la sua accelerazione mentre cade, quanto tempo ci vorrà per colpire il terreno, quanto velocemente andrebbe all’impatto, quanta energia ci vorrà per riprenderlo, ecc.

Mentre la legge ci consente di calcolare un po ‘ su ciò che accade, notate che non ci dice nulla sul PERCHÉ succede. Questo è ciò che le teorie sono per. Nel linguaggio della scienza, una teoria è una spiegazione del perché e come accadono le cose. Per la gravità, usiamo la Teoria della Relatività Generale di Einstein per spiegare perché le cose cadono.

Una teoria inizia come una o più ipotesi, idee non testate sul perché succede qualcosa. Ad esempio, potrei proporre un’ipotesi che l’oggetto che hai rilasciato sia caduto perché è stato tirato dal campo magnetico terrestre. Una volta iniziato il test, non ci sarebbe voluto molto per scoprire che la mia ipotesi non era supportata dalle prove. Gli oggetti non magnetici cadono alla stessa velocità degli oggetti magnetici. Poiché non è stato supportato dalle prove, la mia ipotesi non guadagna lo status di essere una teoria. Per diventare una teoria scientifica, un’idea deve essere accuratamente testata e deve essere una descrizione accurata e predittiva del mondo naturale.

Mentre le leggi cambiano raramente, le teorie cambiano frequentemente quando vengono scoperte nuove prove. Invece di essere scartati a causa di nuove prove, le teorie sono spesso riviste per includere le nuove prove nella loro spiegazione. La Teoria della Relatività Generale si è adattata man mano che nuove tecnologie e nuove prove hanno ampliato la nostra visione dell’universo.

Quindi, quando stiamo discutendo scientificamente della gravità, possiamo parlare della legge di gravità che descrive l’attrazione tra due oggetti, e possiamo anche parlare della teoria della gravità che descrive il motivo per cui gli oggetti si attraggono.