NASA
Ruimtewandeling, ruimte, astronaut

Onzichtbare kracht houdt het heelal bijeen

De aarde lijkt om de zon te draaien, maar zo simpel is dat niet. De zon, aarde, maan én jij gebruiken de wet van de zwaartekracht om aan dingen te trekken en sjorren.

Het is misschien zelfs voor de grootste egoïst lastig te aanvaarden, maar de zon draait eigenlijk om jou. De zwaartekracht is een sterke natuurkracht die overal aan trekt en sjort.

Hij kluistert jou aan je stoel, de maan aan de aarde en de aarde aan de zon, maar de kracht werkt beide kanten op: jij trekt ook een beetje aan de zon.

En met een eenvoudige formule die honderden jaren geleden is opgesteld, kun je berekenen hoezeer.

Zwaartekracht, formule
© Shutterstock

De zwaartekracht of gravitatie is een van de vier fundamentele natuurkrachten die het heelal bijeenhouden (de andere drie zijn de zwakke en sterke kernkracht en de elektromagnetische kracht).

De zwaartekracht heeft een oneindig bereik, maar hoe hard voorwerpen aan elkaar trekken, wordt bepaald door hun massa (‘gewicht’) en de afstand ertussen.

De zon heeft 300.000 keer zo veel massa als de aarde, en omdat het bereik van de zwaartekracht onbeperkt is, zou je denken dat onze ster alles in het zonnestelsel, ook jou, in zijn helse vuur zou trekken. Maar het hart van de zon is 150.000.000 kilometer van jou verwijderd, dus de zwaartekracht is relatief zwak.

De afstand van jou tot het middelpunt van de aarde is ruim 6000 kilometer, dus ondanks de geringe massa van de aarde blijf je door de korte afstand aan de grond.

Een eindje van het aardoppervlak af wordt de zwaartekracht al minder.

Het internationale ruimtestation ISS bevindt zich op circa 400 kilometer hoogte en 6400 kilometer van het middelpunt van de aarde. De zwaartekracht is er circa 10 procent lager dan op het aardoppervlak.

De astronauten in het ISS ontsnappen niet aan de zwaartekracht van de aarde. Ze maken in wezen een constante vrije val, maar raken de aarde nooit, omdat het ISS met 28.000 km/h rond de aarde raast en van onze planeet wordt weggeslingerd.

Alles draait om elkaar heen

De aarde kent hetzelfde evenwicht. De massa van de zon trekt hem aan, maar omdat onze planeet met 100.000 km/h rond de zon reist, wordt hij met dezelfde kracht naar buiten geslingerd.

En juist door de bewegingen in het zonnestelsel kwamen wetenschappers ooit de zwaartekracht op het spoor.

Volgens de beroemde – maar onjuiste – anekdote ontdekte de natuurkundige Isaac Newton de zwaartekracht toen er een appel op zijn hoofd viel.

3 dingen waar de formule voor kan dienen

Het ware verhaal is dat de Duitse astronoom Johannes Kepler had bewezen dat de planeten niet in perfecte cirkels rond de zon bewegen, maar in elliptische banen. Dus toen werd het zoeken naar een verklaring voor de onzichtbare kracht die aan de planeten trekt, en Newton gaf die in 1687 met zijn gravitatiewet.

Alle voorwerpen beïnvloeden elkaar met een aantrekkingskracht die afhangt van de massa van de voorwerpen en hun afstand tot elkaar.

Als gevolg daarvan draait de aarde niet alleen om de zon – de zon draait ook om de aarde.

Onze planeet trekt aan de zon, en de twee objecten draaien daarom om een gemeenschappelijk zwaartepunt. Omdat de zon echter veel meer massa heeft dan de aarde, ligt dit punt dichter bij het hart van de zon dan bij dat van de aarde.

De banen van de planeten zijn verder gecompliceerd doordat de planeten ook met een eigen kracht aan elkaar trekken.

En in theorie doe jij ook mee, omdat je een beetje aan de aarde, de zon en de rest van het heelal trekt.