zwaartekracht

ruud stelde deze vraag op 13 september 2018 om 17:15.

 Ik zag op dit bijgevoegde filmpje een interviewster aan Neil de Grasse Tyson vragen  'wat is zwaartekracht ' ? 
Hij zegt dat hij niet precies weet wat het is . Ik dacht , misschien weten jullie het wel ? Dus wat precies is nu zwaartekracht ?  Groet Ruud   https://youtu.be/Efh4bu4rcbs

Reacties

Theo de Klerk op 13 september 2018 om 17:22
Geen idee. Niemand trouwens. Er zijn alleen theorieen zoals tijd-ruimte kromming, snaartheorie (bijv. https://www.natuurkunde.nl/artikelen/458/snaartheorie ) of interactie tussen (nog niet ontdekte) gravitonen als elementaire deeltjes.
Gelukkig weerhoudt het ons er niet van te rekenen met zwaartekracht (hijskranen, satelliet- en planeetbanen e.d.) want de effecten ervan zijn wel gevonden en consistent gebleken (zoals aantrekking als  )

Zoek met google maar eens naar "zwaartekracht" of "gravity" en het aantal hits is heel groot.
ruud op 15 september 2018 om 08:30
Ik las het verhaal dat we vroeger op school leerden over Newton die een appel uit de boom zag vallen en dacht dat er een externe kracht die nu zwaartekracht heet die hiervoor verantwoordelijk was.  De aarde als een soort magneet dus. Maar hij had toch ook een simpeler conclusie kunnen trekken met dat de appel meer massa had dan de lucht waarin hij zich bevond en dus viel ( of ms beter gezegd : zonk ) ? Dezelfde appel zou in een ander medium zoals water niet 'gezonken ' zijn omdat water een hogere dichtheid heeft dan lucht. En andersom als iets minder dicht is dan zijn omringende medium (bijvoorbeeld een ballon die met helium gevuld is ) stijgt op omdat het minder dicht is dan zijn omgeving ( de lucht dus) . Kortom : minder dicht dan direct omgeving  = omhoog en dichter dan directe omgeving =omlaag .   Ik zag een filmpje van iemand die een badje had gevuld met kwik en daarin kon staan of beter gezegd zweven , vanwege de hoge dichtheid van kwik zonken zijn benen dus niet naar de bodem van het badje. Ik hoop dat ik hiermee  duidelijk gemaakt heb wat ik wou vragen : had Newton het vallen van de appel niet ook gewoon aan relatieve dichtheid kunnen toeschrijven ipv aan een externe kracht ? 
Groet , Ruud
Theo de Klerk op 15 september 2018 om 08:43
Alles in onze zee van lucht ondervindt een opwaartse kracht, alleen zinken de meeste objecten naar de grond omdat die kracht klein is tov de zwaartekracht naar beneden.

Je hele verhaal ontwijkt je eigen vraag: wat is zwaartekracht? Een appel valt. Dat zien we, daaraan kunnen we meten en uiteindelijk wetten over de zwaartekracht opstellen. Maar daarmee is nog steeds niet verklaard WAT zwaartekracht is. En dat weten we niet.
Misschien komt het als teleurstelling maar natuurkunde probeert verschijnselen door geschikt gekozen modellen (abstracties) te verklaren. Zo zijn er geladen voorwerpen die elkaar aantrekken of afstoten. Dat "verklaren" we door twee typen ladingen. Maar wat IS lading? Geen idee. Zomin als we weten wat een atoom is, zwaartekracht, magnetisme, licht, quantum... we hebben er theorieën over, we kunnen er (voorspellend) aan rekenen maar de essentie van het WAT beantwoordt de natuurkunde niet. En niemand anders doet dat. Wat blijft is filosoferen.

Je genoemde relatieve dichtheid heeft geen enkele betekenis als die niet gekoppeld is aan een kracht: de zwaartekracht. Twee verschillend dichte stoffen (een fles veren en een fles kwik) ergens in het heelal (of baan om de aarde) hebben geen gewicht, wel zwaartekracht en stijgen, drijven of zinken niet. Ze zijn in dat opzicht niet te onderscheiden. Verschil in dichtheid IS geen verklaring voor zwaartekracht.
Maar stel dat het een verklaring zou zijn: dan heb je de vraag alleen verschoven.  Dichtheid? Wat is dichtheid? Iets met massa. Wat is massa? Iets met atomen. Wat is een atoom? Wat is een kern, wat is een deeltje, wat...wat...wat...
ruud op 15 september 2018 om 09:26
Bedankt Theo . Maar wat ik probeer voor te leggen is dat zwaartekracht juist helemaal niet nodig is als alles gewoon relatieve dichtheid is en een natuurlijke tendens tot up and down in onze atmosfeer. En dat Newton het verschijnsel ook veel eenvoudiger had kunnen interpreteren dan een mysterieuze kracht waarvan zelfs de deskundigen niet weten wat het is :) . Maar bedankt voor je geduld , groet 
Jan van de Velde op 15 september 2018 om 09:43

ruud plaatste:

 een natuurlijke tendens tot up and down in onze atmosfeer. 
Als dat dan een alternatief voor zwaartekracht zou moeten zijn, dan zijn er een aantal vragen:

- wat is die "natuurlijke tendens" dan, en waardoor zou die dan veroorzaakt worden?
- die "tendens" beperkt zich heel duidelijk niet tot onze atmosfeer
- in het heelal, wat is dan "up" en wat is dan "down" ? 

groet, Jan
Theo de Klerk op 15 september 2018 om 10:08
Gebruik van "natuurlijke neiging" is zonder reden erg metafysisch. Zoals Jan vraagt: wat is de reden achter een "neiging"? Het is een nieuw stickertje op een onverklaard verschijnsel. Je neemt het waar, maar verklaart het niet.
Jan van de Velde op 15 september 2018 om 11:32

ruud plaatste:

..//..had Newton het vallen van de appel niet ook gewoon aan relatieve dichtheid kunnen toeschrijven ipv aan een externe kracht ? 

experimenten in ISS tonen van niet: bijvoorbeeld water met een dichtheid van 1000 kg/m³ zweeft daar gewoon in lucht met een dichtheid van 1,2 kg/m³:

ruud op 15 september 2018 om 16:35
Bedankt voor de antwoorden heren . Hier nog leuk plaatje (dat op zichzelf nog steeds niet bewijst of hier sprake is van zwaartekracht of relatieve dichtheid) . Kunnen deze verschillende interpretaties trouwens niet gewoon naast elkaar bestaan ? 
Jan van de Velde op 15 september 2018 om 16:41

ruud plaatste:

 Kunnen deze verschillende interpretaties trouwens niet gewoon naast elkaar bestaan ? 
nee, omdat dat zinken/zweven/drijven effect alleen optreedt in niet-gewichtloze toestand. In het ISS krijgen ze zo'n plaatje niet voor elkaar. En hang de cilinder uit jouw afbeelding in een centrifuge met de huidige bovenkant aan de buitenzijde, en het plaatje draait zich geheel om. 
ruud op 16 september 2018 om 08:00
Als Newton een appel in het water had zien vallen , had hij deze relatieve dichtheid misschien ook overwogen.  Een ballon met deels zuurstof en helium heeft een zelfde dichtheid als de omringende lucht rondom en blijft roerloos hangen als het het windstil is . Een equilibrium noemt men dat dacht ik ? Doorbreek het equilibrium en er vindt een opwaartse of neerwaartse beweging plaats.  En idd , deze up en down is dan kennelijk een observatie die niet verklaard kan worden ... Maar ja , dat kan zwaartekracht dus kennelijk ook niet ... Van space wist Newton denk ik nog niets , dus dat kan zijn theorie van zwaartekracht destijds nog niet gesteund hebben.Klopt het dat zwaartekracht officieel nog steeds een theorie is ? 
Jan van de Velde op 16 september 2018 om 09:07
Je glas met allemaal laagjes vloeistoffen met van onder naar boven aflopende dichtheden wordt verklaard met relatieve dichtheden EN zwaartekracht. Beide zijn nodig, niet de een OF de ander, en dus is en blijft het antwoord op je vraag:

 : had Newton het vallen van de appel niet ook gewoon aan relatieve dichtheid kunnen toeschrijven ipv aan een externe kracht ? 

stomweg: nee. Niet "ipv". Beide verschijnselen samen zijn nodig om dit te verklaren.

Zwaartekracht zelf is geen theorie, het fenomeen IS er. En dat begrijpen we prima in zoverre dat we er goed genoeg voorspellend mee kunnen rekenen om  vrachtwagenlaadbakken voldoende sterk te ontwerpen, of Voyagers van planeet naar planeet door het zonnestelsel te laten slingeren met behulp van de zwaartekracht van die planeten zelf.  

Alleen de oorzaak van dat fenomeen zwaartekracht is vooralsnog onbekend. Maar dat geldt net zo goed voor de dichtheid die je aanvoert. Want wat de oorzaak ervan is dat voorwerpen massa (en dus een dichtheid) hebben is een nog veel groter raadsel dan die zwaartekracht. Daar zijn ook alleen maar theorieën over.
Theo de Klerk op 16 september 2018 om 12:14
Ik krijg sterk de indruk dat we hier een oud-Grieks Aristoteliaans soort natuurkunde (vier elementen waarvan "vuur" van nature (?) omhoog wil) tegenover de huidige natuurkunde, gebaseerd op waarnemingen waaraan theorieën gehangen worden die daarmee overeenstemmen en waarmee gerekend kan worden voor praktische toepassingen (geen idee wat "kracht" is, maar we kunnen wel hijskranen ontwerpen omdat we weten hoe krachten effect hebben), afzetten. Aristoteles was dan weer wel een van de weinigen in die tijd die vond dat de aarde rond en niet plat was ( in "De Caelo")
Inmiddels zijn we door schade, schande en ervaring ver weg van wat de Grieken destijds dachten en vonden. 
Zoals ik eerder al zei, en Jan nog eens herhaalt, is "dichtheid" geen verklaring maar zelfs als het dit wel zou zijn verlegt het alleen de vraag: wat is dichtheid? Wat is massa? Wat is atoom? wat...wat...wat...

En om terug te komen bij de beginvraag: nee, we weten niet wat zwaartekracht is. We weten een heleboel niet. Simpel een naampje ergens op plakken ("dichtheid" maar ook "donkere materie") verandert daar niets aan. En degene die denkt te weten wat zwaartekracht is (in tegenstelling tot effecten die zwaartekracht geeft) moet meteen in Stockholm de Nobelprijs gaan ophalen.

>Maar ja , dat kan zwaartekracht dus kennelijk ook niet
Fout. Dat zweven/stijgen/dalen kan prima met zwaartekracht (en daaruit vloeiende wet van Archimedes) worden verklaard. Alleen zegt het niets over wat zwaartekracht is. Alleen dat we er een effect van waarnemen.
ruud op 17 september 2018 om 10:26
Dank heren voor de uitgebreide antwoorden . Soms is de scheidslijn tussen theorie en bewijs erg dun kennelijk. .
Theo de Klerk op 17 september 2018 om 10:36
Helemaal niet. Theorie is theorie en bewijs is bewijs. 
Er zijn vele theorieen over zwaartekracht - geen van allen "de waarheid", maar slechts een model waar goed mee te werken (rekenen) valt om effecten te voorspellen veroorzaakt door het fenomeen dat we in essentie niet kennen maar wiens effecten we wel kennen.

F = m.g,  F = GMm/r2  zijn formules die een effect (de grootte van de kracht) van de zwaartekracht goed voorspellen. Door middel van modellen, theorieen.
Wat die kracht is en hoe die kracht tot stand komt weet niemand.

Er is "bewijs" dat de kracht bestaat (of iets dat een dergelijke kracht veroorzaakt) door de vele effecten ervan die we waarnemen. Er is geen inzicht in wat het is.
Johan op 17 september 2018 om 13:39
Nog een leuke wetenschapspopularisator uit de US Bill Nye (the scienceguy) zei het zo (vertaald): 'Ik weet niet wat zwaartekracht is, ik weet alleen wat het doet'

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)