często dostaję maile z pytaniem czy grawitacja jest prawem czy teorią. To pytanie wywołuje tak wiele pytań, że pomyślałem, że fajnie byłoby je zgłębić.

aby tego spróbować, musisz:

– obiekt do upuszczenia.

ok, wybierz obiekt, który nie złamie się, nie wgnieci podłogi, nie spowoduje bałaganu lub nie wpędzi żadnego z nas w kłopoty. Trzymaj go przed sobą i puść. Co się dzieje? Spada, chyba że wybrałeś balon z helem. W takim przypadku grawitacja powoduje, że unosi się w górę, pociągając w dół z większą siłą na powietrze wokół balonu). Przyciąganie grawitacyjne między Ziemią a obiektem przyciąga go ku ziemi. Ale kiedy przeprowadzamy ten eksperyment, powinniśmy mówić o prawie grawitacji czy teorii grawitacji?

właściwie, powinniśmy mówić o obu. Aby zrozumieć dlaczego, musimy zrozumieć naukowe znaczenie słów „prawo” i ” teoria.”

w języku nauki słowo „prawo” opisuje twierdzenie analityczne. Daje nam formułę, która mówi nam, co rzeczy będą robić. Na przykład prawo Newtona o uniwersalnej grawitacji mówi nam:

„każda masa punktowa przyciąga każdą masę punktową siłą skierowaną wzdłuż linii przecinającej oba punkty. Siła jest wprost proporcjonalna do iloczynu dwóch mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między masami punktów.”

więc jeśli znamy masę dwóch obiektów i odległość między środkiem masy tych dwóch obiektów, możemy obliczyć przyciąganie grawitacyjne między Ziemią a obiektem, który upuściłeś, między Słońcem a Marsem lub między mną a miską lodów.

możemy użyć prawa Newtona o uniwersalnej grawitacji, aby obliczyć siłę przyciągania grawitacyjnego między Ziemią a obiektem, który upuściłeś, co pozwoli nam obliczyć jego przyspieszenie podczas upadku, jak długo zajmie uderzenie w ziemię, jak szybko będzie spadać, ile energii będzie potrzeba, aby ponownie go podnieść, itd.

podczas gdy prawo pozwala nam obliczyć trochę o tym, co się dzieje, zauważ, że nie mówi nam nic o tym, dlaczego tak się dzieje. Po to są teorie. W języku nauki teoria jest wyjaśnieniem dlaczego i jak rzeczy się dzieją. W przypadku grawitacji używamy ogólnej teorii względności Einsteina, aby wyjaśnić, dlaczego rzeczy upadają.

teoria zaczyna się od jednej lub kilku hipotez, niesprawdzonych pomysłów na temat tego, dlaczego coś się dzieje. Na przykład, mogę zaproponować hipotezę, że obiekt, który uwolniliście spadł, ponieważ został przyciągnięty przez pole magnetyczne Ziemi. Kiedy zaczęliśmy testować, szybko okazało się, że moja hipoteza nie została poparta dowodami. Obiekty niemagnetyczne spadają z taką samą szybkością jak obiekty magnetyczne. Ponieważ nie było to poparte dowodami, moja hipoteza nie zyskuje statusu teorii. Aby stać się teorią naukową, idea musi być dokładnie przetestowana i musi być dokładnym i przewidywalnym opisem świata przyrody.

podczas gdy prawa rzadko się zmieniają, teorie zmieniają się często w miarę odkrywania nowych dowodów. Zamiast być odrzucane z powodu nowych dowodów, teorie są często korygowane, aby uwzględnić nowe dowody w ich wyjaśnieniu. Teoria ogólnej teorii względności została zaadaptowana jako nowe technologie i nowe dowody rozszerzyły nasze spojrzenie na wszechświat.

więc kiedy naukowo omawiamy grawitację, możemy mówić o prawie grawitacji, które opisuje przyciąganie między dwoma obiektami, a także o teorii grawitacji, która opisuje dlaczego obiekty przyciągają się nawzajem.