Ik krijg vaak e-mails die willen weten of zwaartekracht een wet of een theorie is. Die vraag brengt zoveel meer vragen die ik dacht dat het leuk zou zijn om te verkennen.

om dit te proberen, hebt u het volgende nodig:

– een te laten vallen object.

OK, Kies een object dat niet breekt, de vloer deuk, een puinhoop veroorzaakt, of een van ons in de problemen brengt. Hou het voor je en laat het los. Wat gebeurt er? Het valt, tenzij je een heliumballon hebt gekozen. In dat geval zorgt de zwaartekracht ervoor dat het naar boven zweeft, door met meer kracht op de lucht rond de ballon naar beneden te trekken). De zwaartekracht tussen de aarde en het object trekt het naar de grond. Maar als we dit experiment doen, moeten we dan praten over de wet van de zwaartekracht of de theorie van de zwaartekracht?

eigenlijk zouden we het over beide moeten hebben. Om te begrijpen waarom, moeten we de wetenschappelijke betekenis van de woorden “wet” en “theorie begrijpen.”

in de taal van de wetenschap, het woord “recht” beschrijft een analytische verklaring. Het geeft ons een formule die ons vertelt wat dingen zullen doen. Bijvoorbeeld, Newton ‘ s Wet van de universele zwaartekracht vertelt ons:

“elke puntmassa trekt elke puntmassa aan door een kracht die wijst langs de lijn die beide punten snijdt. De kracht is recht evenredig met het product van de twee massa ’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de puntmassa’ s.”

dus als we de massa van twee objecten kennen, en de afstand tussen het middelpunt van de massa van de twee objecten, kunnen we de aantrekkingskracht berekenen tussen de aarde en het object dat je liet vallen, tussen de zon en Mars, of tussen mij en een kom ijs.

We kunnen de wet van Newton van de universele zwaartekracht gebruiken om te berekenen hoe sterk de zwaartekracht is tussen de aarde en het object dat je liet vallen, wat ons de versnelling laat berekenen als het valt, hoe lang het zal duren om de grond te raken, hoe snel het zou gaan bij de impact, hoeveel energie het nodig zal hebben om het weer op te pikken, enz.

hoewel de wet ons heel wat laat berekenen over wat er gebeurt, merk op dat het ons niets vertelt over waarom het gebeurt. Daar zijn theorieën voor. In de taal van de wetenschap is een theorie een verklaring van waarom en hoe dingen gebeuren. Voor zwaartekracht gebruiken we Einsteins algemene relativiteitstheorie om uit te leggen waarom dingen vallen.

een theorie begint als een of meer hypothesen, ongeteste ideeën over waarom iets gebeurt. Bijvoorbeeld, Ik zou een hypothese kunnen voorstellen dat het object dat je losliet viel omdat het getrokken werd door het magnetisch veld van de aarde. Zodra we begonnen met testen, zou het niet lang duren om uit te vinden dat mijn hypothese niet werd ondersteund door het bewijs. Niet-magnetische objecten vallen met dezelfde snelheid als magnetische objecten. Omdat het niet werd ondersteund door het bewijs, krijgt mijn hypothese niet de status van een theorie. Om een wetenschappelijke theorie te worden, moet een idee grondig worden getest, en moet het een nauwkeurige en voorspellende beschrijving van de natuurlijke wereld zijn.

terwijl wetten zelden veranderen, veranderen theorieën vaak naarmate nieuw bewijs wordt ontdekt. In plaats van te worden afgedankt vanwege nieuw bewijs, worden theorieën vaak herzien om het nieuwe bewijs in hun verklaring op te nemen. De theorie van de algemene relativiteitstheorie heeft zich aangepast naarmate nieuwe technologieën en nieuw bewijs onze kijk op het universum hebben uitgebreid.

dus als we wetenschappelijk de zwaartekracht bespreken, kunnen we praten over de wet van de zwaartekracht die de aantrekking tussen twee objecten beschrijft, en we kunnen ook praten over de theorie van de zwaartekracht die beschrijft waarom de objecten elkaar aantrekken.