Hvordan virker tyngdekraften?

Hvordan virker tyngdekraften?

Carsten Pedersen vil gerne vide, hvordan tyngdekraften virker:

"Jeg har længe undret mig over, hvordan tyngdekraften virker. En masse udøver tyngdekraft på andre masser, således at en masse tiltrækkes af en anden masse og således, at tungere masser trækker mere end lettere masser, men hvad er mediet for kraften?

Der er jo ikke et reb imellem masserne, hvor den tungeste masse kan trække den letteste masse til sig, så mit spørgsmål er: Hvad består det usynlige "reb" af og hvordan kan en masse udøve tyngdekraften konstant uden at miste energi og dermed masse?"

John Renner Hansen, Professor og Institutleder på Niels Bohr Institutet, svarer:

"Der er to forklaringer på tyngdekraften, som henholdsvis stammer fra den generelle relativitetsteori og fra kvantemekanikken.

I relativitetsteorien er rummet ikke fladt, men deformeret omkring steder hvor der findes masse. Man kan forestille sig et gummilagen, som er helt udstrakt. Hvis en kugle trilles hen over lagenet, vil den bevæge sig i en lige linje. Men hvis der ligger en anden kugle, som presser lagenet lidt ned, vil den første kugle, når den kommer i nærheden af den anden, bevæge sig ned i hulningen og op igen, men i en ny retning. Det vil se ud, som om de to kugler har tiltrukket hinanden.

Ved observation af fjerntliggende stjerner ser man ofte to eller flere identiske kopier. De forklares ved, at lyset kommer fra en stjerne, som ligger bag en anden tung stjerne. Lys, som oprindeligt ikke var på vej mod jorden, afbøjes på hver side af den foranliggende stjerne og ses som to eller flere objekter. Lys består af masseløse partikler, så afbøjningen er ikke beskrevet af Newtons gravitationslov, men som en effekt af at rummet er deformeret af den foranliggende stjerne.

Den anden forklaring er, at gravitationskraften ligesom de andre tre naturkræfter er overført gennem udveksling af partikler, den elektromagnetiske med fotoner, den stærke kernekraft med gluoner og den svage kernekraft med W og Z partiklerne.

I modsætning til de andre kraftoverførende partikler har man endnu ikke observeret den tilsvarende partikel for gravitationskraften, gravitonen, og det har også vist sig at være mere end svært at opbygge en konsistent teori, som samtidig kvantiserer alle fire naturkræfter og giver fornuftige forudsigelser om naturen. Man er godt på vej, men vi er der ikke helt endnu."

Spørg Scientariet er i dag redigeret af Julie M. Callesen, jmc@ing.dk.

Dokumentation

Læs og stil spørgsmål til Scientariet

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (75)

"Hvad består det usynlige "reb" af og hvordan kan en masse udøve tyngdekraften konstant uden at miste energi og dermed masse?"

Kære Carsten !

Kun for et menneske koster det energi at udøve en konstant muskelkraft, en magnet der holder sig selv et sted mister jo heller ikke energi, men den udøver en konstant kraft uden at udføre et arbejde og så forbruges heller ikke energi. Det samme gælder tyngdekraftens træk. Kun når du nu falder og slår dig kan du se energiudfoldelsen i form af skrammer.

Hvad "rebet" består af vil jeg nødig kunne sige, men et felt af en art...der minder lidt om magnetens, men ikke mere. Derudover må man sige at denne kraft altid peger på det rumlige centrum af den tiltrækkende masse.

Det med udvekslingen af kraftbærende partikler lyder derimod lidt sær, fordi så burde en magnet også sende kraftbærende partikler ud, der så fortrinsvis bruger deres kræfter på jern og nær beslægtede elementer. Det kræver nærmest en intelligent lille fyr der sidder på den enkelte graviterende, magnetiske eller elektrisk ladet partikkel, der skyder med kraftbærende partikler. Fordi problemet: "hvornår skal jeg skyde med hvor stor kraftpartikkel", skal behandles af en intelligens, eller, hvis kraftpartiklen altid er den samme "hvor hurtig skal jeg affyre partiklen" for at opnå den afstandsafhængige ækvivalente kraftvirkning. Siden en sådan mikro intelligens er en tvivlsom affære må kraftbærende partikler være det samme. Men sådan siges der, ja...

mvh Berndt

  • 0
  • 0

John Renner Hansen gør sit bedste for at få tyngdekraften til at virke forståelig, sandheden er at han ikke selv aner hvad han snakker om (det er ikke personligt ment), han fyrer blot de almindelige historier af med bulen i lagenet og sjove partikler. Lagenforklaringen passer nogenlunde til at forklare afbøjet lys, men kun hvis den mistolkes kan den bruges til at forklare almindelig tyngdekraft hvor afbøjningen afhænger af passagefarten, og den bygger, i så fald, på at kuglerne er udsat for selvsamme tyngdekraft.

Personligt vil jeg mene at det er bedre at kalde hokuspokus partiklerne for usynlige snore end for partikler, så er der nemlig ikke nogen der tror at de rent faktisk ved hvad det er de taler om, for det er der ikke nogen der gør når de taler om den slags.

Hvad angår krafterne, mit bedste bud er at de er synlige resultater af de grundlæggende naturlove, skal man forsøge at forstå dem må man først forstå et sæt love som ikke nødvendigvis er specielt lette at sætte i forbindelse med de velkendte formler. Ingen kender de grundlæggende love, men det står klart at de er matematiske love, og de vil ikke sætte os i stand til at afgøre om de usynlige snore er partikler eller ej, det er for al fremtid en ren definitionssag.

For at gå lidt mere til det originale spørgsmål, det usynlige reb er hvad det er, intet andet er det samme, det er en helt basal basis for alt i universet, ingen underliggende referenceramme kan bruges til at beskrive det. Snarere må man sige at dette er referencerammen som alt andet bygger ovenpå.

Man må forstå at selvom spørgsmålet forekommer simpelt, så rammer det perifirien af moderne videnskab.

  • 0
  • 0

Jeg kan oprigtig talt ikke forstå, hvorfor det skulle hjælpe at forklare det med partikler, heller ikke tyngdekraften. Næste spørgsmål er jo så, hvad de partikler er for noget. De er sikkert også lavet af nogle endnu mere eksotiske af slagsen.
F.eks. at opfatte lys som fotoner har mere med måleteknik at gøre end reelle fysiske forhold.
Der vil altid være noget som ikke kan "forklares", det må man så bare tage for givet, og selvfølgelig prøve hele tiden at flytte grænsen, men der bliver ved med at være noget uforklarligt.

  • 0
  • 0