Wat is een gravitatiekracht?
Een zwaartekracht is, in de eenvoudigste bewoordingen, de aantrekkingskracht tussen twee afzonderlijke lichamen. Zwaartekracht is gerelateerd aan massa: hoe groter de massa van een object, hoe groter de zwaartekracht die het op andere objecten uitoefent. Het is een van de essentiële krachten die de structuur van het universum verklaren. Hoewel het een van de gemakkelijkst waarneembare kosmische krachten is, worden de principes van de zwaartekracht nog steeds niet volledig begrepen door de moderne wetenschap.
Zwaartekracht wordt in de volksmond geassocieerd met Sir Isaac Newton, de Engelse wetenschapper uit de 17e eeuw, maar wetenschappers bestudeerden de zwaartekracht al eeuwen vóór Newton. Galileo had enkele decennia eerder aangetoond dat objecten in hetzelfde tempo vallen, ongeacht hun gewicht. De val van een appel inspireerde Newton om zwaartekracht te bestuderen, hoewel de appel niet echt op zijn hoofd sloeg en onmiddellijk begrip bracht; hij besteedde meer dan 20 jaar aan het onderwerp. Hij realiseerde zich dat zwaartekracht ook de maan in een baan rond de aarde hield en kon dit bewijzen door de baan van de maan te gebruiken om zijn berekeningen te controleren.
Newton realiseerde dezelfde principes toegepast op alle objecten overal in de ruimte; zijn theorie werd bekend als de wet van universele zwaartekracht. Hij gaf echter vrijelijk toe dat hij niet begreep hoe zwaartekracht over grote afstanden van het ene object naar het andere wordt overgebracht. Ondanks deze fout werd de wet van Newton een wetenschappelijk principe voor de komende drie eeuwen. Het werd herhaaldelijk correct bevonden door bijvoorbeeld de locatie van nog niet ontdekte planeten te voorspellen.
De wet van Newton, hoewel correct in de meeste algemene toepassingen, bevatte kleine inconsistenties die duidelijk werden naarmate de vooruitgang in de wetenschap nauwkeuriger werd. Einstein, die aan het begin van de 20e eeuw werkte, verklaarde deze onnauwkeurigheden eindelijk met zijn algemene relativiteitstheorie. Volgens de relativiteitstheorie wordt de beweging van lichamen door de ruimte bepaald door het effect van die lichamen op het weefsel van de ruimtetijd zelf. De wet van Newton wordt nog steeds door wetenschappers gebruikt, omdat deze gemakkelijker te berekenen is en juist is voor praktische zaken als hoeveel kracht een raket nodig heeft om de atmosfeer van de aarde te verlaten.
Zelfs Einstein verklaarde de zwaartekracht niet volledig. In moderne tijden wordt begrepen dat zwaartekracht een van de vier fundamentele krachten is die het universum samenbinden, samen met elektromagnetisme en de zwakke en sterke nucleaire krachten. De laatste drie zijn bewezen door ontdekking van de subatomaire deeltjes die deze krachten over afstand overbrengen. Een soortgelijk deeltje voor zwaartekracht, de zogenaamde graviton, bleef ongrijpbaar vanaf 2010. Andere principes van zwaartekracht blijven ook onverklaard door de moderne fysica.