Wat is zwaartekracht?

Zonder zwaartekracht zou je zo de lucht in zweven – en zou de aarde niet rond de zon bewegen. Maar hoe werkt deze kracht eigenlijk?

Trekkende deeltjes

Op de middelbare school leer je vooral hoe de Britse wetenschapper Isaac Newton zwaartekracht zag. Elk deeltje in het heelal trekt aan elk ander deeltje, schreef Newton in 1687. Daarbij geldt: hoe zwaarder twee deeltjes zijn, hoe harder ze aan elkaar trekken. Maar ook: hoe groter de afstand tussen twee deeltjes, hoe zwakker die aantrekkingskracht.

Daardoor is bijvoorbeeld de zwaartekracht van de reuzenplaneet Jupiter een stuk sterker dan die van de aarde. Jupiter is immers veel zwaarder dan de aarde. De maan is daarentegen lichter dan de aarde. Die trekt dus minder hard aan je – en daardoor kun je op de maan veel grotere sprongen maken.

Strakgespannen laken

Nu kun je nog steeds prima rekenen met de regels die Newton in de zeventiende eeuw bedacht. Toch kijken we sinds zo’n honderd jaar anders tegen de zwaartekracht aan. Met dank aan misschien wel de beroemdste wetenschapper ooit: Albert Einstein.

Volgens Einstein kun je je het heelal voorstellen als een strakgespannen laken. Rol je een biljartbal over zo’n laken, dan gaat die gewoon rechtdoor.

Tenminste, dat zou er gebeuren als het heelal helemaal leeg zou zijn. Stel nu dat het heelal in plaats daarvan - om het simpel te houden - één ster bevat. Zo’n ster kun je dan zien als een zware bal die je op dat strak gespannen laken legt. Daardoor ontstaat er een put in dat laken.

Zo’n put zorgt ervoor dat een biljartbal niet meer altijd in een rechte lijn over dat laken rolt. In plaats daarvan bepaalt die put zijn pad. Hij maakt bijvoorbeeld een bochtje als hij langs zo’n put gaan. Of hij draait een rondje rond de put. Of hij verdwijnt zelfs ín die put.

Ingewikkelder maar beter

En dat is, volgens Einstein, hoe zwaartekracht écht werkt. Een ding met een massa verandert de vorm van de ruimte. En de vorm van de ruimte bepaalt vervolgens hoe andere dingen door die ruimte bewegen.

Meestal zijn die bewegingen hetzelfde als de bewegingen die je krijgt met Newtons 'alle deeltjes trekken aan elkaar'. Maar soms geeft de theorie van Einstein een andere uitkomst dan die van Newton. Bijvoorbeeld als je kijkt naar de baan van de binnenste planeet van ons zonnestelsel: Mercurius. In dat soort gevallen blijkt Einstein steevast gelijk te hebben en Newton niet. Einsteins theorie is misschien wat ingewikkelder dan die van Newton, maar hij klopt ook beter.