primesc frecvent e-mailuri care doresc să știe dacă gravitația este o lege sau o teorie. Această întrebare aduce atât de multe întrebări pe care m-am gândit că ar fi distractiv să le explorez.
pentru a încerca acest lucru, veți avea nevoie de:
– un obiect de aruncat.
OK, alege un obiect care nu se va rupe, nu va scobi podeaua, nu va provoca o mizerie sau nu ne va face probleme. Țineți-l în fața dvs. și eliberați-l. Ce se întâmplă? Cade, dacă nu ai ales un balon cu heliu. În acest caz, gravitația îl face să plutească în sus, trăgând în jos cu mai multă forță asupra aerului din jurul balonului). Atracția gravitațională dintre Pământ și obiect îl trage spre pământ. Dar, când facem acest experiment, ar trebui să vorbim despre legea gravitației sau teoria gravitației?
de fapt, ar trebui să vorbim despre ambele. Pentru a înțelege de ce, trebuie să înțelegem sensul științific al cuvintelor „lege” și „teorie”.”
în limbajul științei, cuvântul „lege” descrie o afirmație analitică. Ne oferă o formulă care ne spune ce vor face lucrurile. De exemplu, legea gravitației universale a lui Newton ne spune:
„fiecare masă punctuală atrage fiecare masă punctuală printr-o forță îndreptată de-a lungul liniei care intersectează ambele puncte. Forța este direct proporțională cu produsul celor două mase și invers proporțională cu pătratul distanței dintre masele punctuale.”
deci, dacă știm masa a două obiecte și distanța dintre centrul de masă al celor două obiecte, putem calcula atracția gravitațională dintre Pământ și obiectul pe care l-ați scăpat, între Soare și Marte sau între mine și un castron de înghețată. putem folosi legea gravitației universale a lui Newton pentru a calcula cât de puternică este atracția gravitațională dintre Pământ și obiectul pe care l-ați scăpat, ceea ce ne-ar permite să calculăm accelerația pe măsură ce cade, cât timp va dura pentru a lovi pământul, cât de repede va merge la impact, câtă energie va fi necesară pentru a-l ridica din nou etc.în timp ce legea ne permite să calculăm destul de puțin despre ceea ce se întâmplă, observați că nu ne spune nimic despre motivul pentru care se întâmplă. Pentru asta sunt teoriile. În limbajul științei, o teorie este o explicație a motivului și a modului în care se întâmplă lucrurile. Pentru gravitație, folosim Teoria Relativității Generale a lui Einstein pentru a explica de ce lucrurile cad.
o teorie începe ca una sau mai multe ipoteze, idei netestate despre motivul pentru care se întâmplă ceva. De exemplu, aș putea propune o ipoteză că obiectul pe care l-ați eliberat a căzut pentru că a fost tras de câmpul magnetic al Pământului. Odată ce am început testarea, nu ar dura mult timp pentru a afla că ipoteza mea nu a fost susținută de dovezi. Obiectele nemagnetice cad în același ritm ca și obiectele magnetice. Deoarece nu a fost susținută de dovezi, ipoteza mea nu câștigă statutul de teorie. Pentru a deveni o teorie științifică, o idee trebuie testată temeinic și trebuie să fie o descriere exactă și predictivă a lumii naturale.în timp ce legile se schimbă rar, teoriile se schimbă frecvent pe măsură ce se descoperă noi dovezi. În loc să fie aruncate din cauza unor noi dovezi, teoriile sunt adesea revizuite pentru a include noile dovezi în explicația lor. Teoria Relativității Generale s-a adaptat pe măsură ce noile tehnologii și noile dovezi ne-au extins viziunea asupra universului. deci, atunci când discutăm științific despre gravitație, putem vorbi despre legea gravitației care descrie atracția dintre două obiecte și putem vorbi și despre teoria gravitației care descrie de ce obiectele se atrag reciproc.