Gooi een bal hard genoeg en hij komt nooit meer terug. Dat zie je in het echte leven niet gebeuren, omdat de bal minstens 11,3 kilometer (7 mijl) per seconde moet reizen om aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen. Elk object, of het nu een lichtgewicht veer is of een gigantische ster, oefent een kracht uit die alles eromheen aantrekt. Zwaartekracht houdt je verankerd aan deze planeet, de maan in een baan om de aarde, de aarde rond de zon, de zon draaiend rond het centrum van de melkweg en massieve galactische clusters die als één door het universum razen.
De mysterieuze krachten die je binden
Zwaartekracht en drie andere fundamentele krachten houden het universum bij elkaar. De sterke kernkracht zorgt ervoor dat deeltjes in de atoomkern niet uit elkaar vliegen. De zwakke kernkracht veroorzaakt straling in sommige kernen en de elektromagnetische kracht voert cruciale taken uit, zoals het bij elkaar houden van de atomen van een molecuul. Hoewel de zwaartekracht van de zon planeten op miljarden kilometers afstand in haar greep houdt, is de zwaartekracht de zwakste fundamentele kracht.
Voeg meer massa toe om meer zwaartekracht te krijgen
Massa, soms verward met gewicht, is de hoeveelheid materie die een object bevat - naarmate de massa toeneemt, neemt ook de zwaartekracht toe. Zwarte gaten, astronomische objecten die je vaak in sciencefictionfilms ziet, zijn zo massief dat licht er niet aan kan ontsnappen. De zwaartekracht van een zoutkorrel is veel kleiner omdat deze minder massa heeft. Gewicht verwijst naar de kracht die de zwaartekracht van een object uitoefent op andere objecten. Het gewicht kan fluctueren, zoals blijkt uit maanmissies waarbij astronauten zes keer minder wogen dan op hun massievere thuisplaneet, de aarde.
Het bereik van de zwaartekracht: verder dan je denkt
Boeken en artikelen kunnen spreken over ruimtestationastronauten die in "zero gravity" zweven. De zwaartekracht van de aarde bestaat nog steeds in de ruimte en is eigenlijk slechts 10 procent zwakker daar waar het ruimtestation draait. Astronauten drijven omdat ze naar de planeet vallen en er zo snel omheen cirkelen dat ze nooit de oppervlakte bereiken. Hoewel de aantrekkingskracht van een object afneemt met de afstand, strekt het zich naar buiten uit tot in het oneindige. Met andere woorden, de aarde trekt nog steeds lichamen aan aan de rand van het universum.
Zwaartekrachttheorieën die u moet kennen
In 1687 deelde Issac Newton de wereld mee dat 'zwaartekracht echt bestaat'. Voor die tijd wist niemand dat. Tegenwoordig leggen de theorieën van Newton uit hoe hemellichamen bewegen en helpen ze mensen te voorspellen hoe de zwaartekracht het leven op aarde beïnvloedt. Projectielen volgen bijvoorbeeld paden zoals voorspeld door Newtoniaanse berekeningen. Eeuwen later theoretiseerde Einstein dat objecten de ruimte vervormen, wat resulteert in zwaartekracht. Visualiseer dit door een bowlingbal op een matras te leggen om een depressie te veroorzaken. Als je een knikker op het bed legt, rolt deze naar de verdieping. In de theorie van Einstein zou de massieve zon de bowlingbal zijn en zou de aarde het marmer zijn dat samen met alle planeten, asteroïden en kometen naar de zon toe beweegt.
Zwaartekrachtgolven: rimpelingen door de ruimte
Als de zon plotseling 95 procent van zijn massa zou verliezen, zou de aarde het effect niet onmiddellijk voelen, zegt Einstein. Hij voorspelde zwaartekrachtsgolven - rimpelingen die door de ruimte reizen waardoor deze uitrekt en samendrukt. Snel draaiende dubbelsterren en het samensmelten van massieve zwarte gaten zijn enkele astronomische objecten die zwaartekrachtsgolven veroorzaken. Deze golven zijn te klein om te meten als ze afkomstig zijn van kleine objecten, dus wetenschappers proberen ze te detecteren met behulp van een speciaal observatorium. Het bewijzen van het bestaan van zwaartekrachtsgolven zal een mijlpaal zijn in de zoektocht naar het begrijpen van zwaartekracht.
