Swaartekrag: Verskil tussen weergawes

Die talryke probleme wat egter nog met die toepassing van al die teorieë ondervind word, het die vermoede laat ontstaan dat die swaartekragteorie nog nie volledig afgerond is nie. Swaartekrag of gravitasie (g) is ʼn'n krag wat verskillende liggame (byvoorbeeld hemelliggame) op mekaar uitoefen. Die krag is klaarblyklik altyd in werking, ongeag die vorm, samestelling en [[Magnetiese dipool|magnetiese]] of [[elektriese lading]] van die materie.

Na aanleiding van die wenteling van die maan om die aarde het [[Albert Einstein|Einstein]] gevind dat dit moeilik is om 'n onderskeid tussen swaartekrag en beweging te maak. Hy het dit geïllustreer aan die hand van die vrye val van 'n voorwerp (byvoorbeeld 'n [[satelliet]]), waarby die voorwerp aan sowel versnelling as swaartekrag onderworpe is. Indien 2twee bewegende liggame ʼn'n [[krag]] op mekaar uitoefen, is dit volgens Einstein dus onmoontlik om vas te stel of die krag aan swaartekrag of aan versnelling toegeskryf kan word.

Dit is selfs onmoontlik om vas te stel of 'n liggaam beweeg (of stilstaan), want die beweging vind altyd relatief tot ander liggame plaas. Hieruit is die beroemde relatiwiteitsteorie geformuleer. In die algemene relatiwiteitsteorie word die konvensionele swaartekragstelsel beskou as 'n stelsel sonder swaartekrag wat aan ʼn'n versnelling onderhewig is. Die swaartekrag- of gravitasieveld wat wel met 'n hemelliggaam geassosieer word, word dikwels met 'n fyn net vergelyk waarin 'n bal lê.

Die swaartekrag- of gravitasieveld wat wel met 'n hemelliggaam geassosieer word, word dikwels met 'n fyn net vergelyk waarin 'n bal lê. As die bal stil lê, vorm dit 'n holte in die net waarin dit as 't ware vasgevang word. As die bal egter in ʼn'n sirkelbaan aan die rol gesit word, beweeg dit al hoe verder van die middelpunt (die oorspronklike holte of posisie) af weg en kan selfs van die net afbeweeg. Die bal kan byvoorbeeld met 'n satelliet of met die [[aarde]] (in sy baan om die [[son]]) vergelyk word. Hierdie analogie word dikwels in die kosmologie gebruik in die soeke na verklarings vir die verskillende verskynsels in die heelal ([[Gravitasiekolk|gravitasiekolke]], ensovoorts) en ook in ʼn'n poging om 'n beter begrip van die [[hemelmeganika]] te vorm.<br />

Die swaartekragwette van Newton is op sy eenvoudigste vir puntmassas maar is deur Newton geformuleer om voorsiening te maak vir bolvormige liggame. Op aarde moet daarmee rekening gehou word dat die aardbol nie [[homogeen]] is nie (die massa is nie oral gelykmatig versprei nie). Daarom is die swaartekrag op sommige plekke op aarde ietwat groter as op ander plekke. Die vermindering vanin die swaarteversnellingswaartekragversnelling met hoogte bo die [[seevlak]] is:

Verder sorg die rotasie van die aarde om sy as daarvoor dat alle voorwerpe op aarde ook 'n [[middelpuntvliedende krag]] het wat op hulle inwerk. Hoe verder 'n voorwerp van die as af is, hoe groter is hierdie middelpuntvliedende krag.

Op die [[ewenaar]] is hierdie krag op sy grootste en by die pole is dit nul. Die netto krag wat 'n voorwerp dus weens swaartekrag ondervind sal dus groter wees hoe nader die voorwerp aan die pole is (m.a.w. hoe groter die [[breedtegraad]]).

In 1901 is 'n standaarde waardestandaardwaarde van 9.80665&nbsp;m/s² vir die [[swaartekragversnelling]] (g) deur die [[CGPM|Algemene Konferensie vir Mate en Gewigte]] aangeneem.<ref>{{cite web |url=https://www.bipm.org/en/CGPM/db/3/2/ |title=Resolution of the 3rd CGPM (1901) |publisher=Bureau international des poids et mesures |language=en |archive-url=https://web.archive.org/web/20200125210045/https://www1.bipm.org/en/CGPM/db/3/2/ |archive-date=25 Januarie 2020 |url-status=live |df=dmy-all}}</ref>

== Spoed van 'n planeet om 'n ster ==

Daar is min bekend oor die ondersoek na swaartekrag in die antieke tyd; die [[filosofie|Griekse filosowe]] het egter soms daaroor gepraat. [[Aristoteles]] het byvoorbeeld gemeen dat alles na onder val omdat daar in die middel van die aarde die "natuurlike plek" van materie is in die sogenaamde [[scala naturæ|leer van die natuur]]. Tydens die [[wetenskaplike omwenteling]] was [[Galileo Galilei]] die eerste om swaartekrag te ondersoek deur middel van waarnemings van die bane van [[hemelliggame]] en [[eksperiment]]eeksperimente op aarde.

[[Isaac Newton]] het die belangrikheid van swaartekrag in die [[sterrekunde]] raakgesien. Hy het met sy [[Newton se Swaartekragwet|swaartekragwet]] die bane van die planete verklaar wat [[Nicolaas Copernicus]], [[Johannes Kepler]] en [[Tycho Brahe]] vroeër reeds beskryf het maar nie kon verklaar nie. Daar bestaan 'n welbekende storie dat Newton sy inspirasie gekry het toe 'n appel op sy kop geval het toe hy onderin 'n vrugteboord onder 'n boom 'n uiltjie geknip het, dit is egter onseker of die gebeurtenis wel plaasgevind het.

Hy het ook besef dat die maan inderwaarheid voortdurend na die aarde val, maar deur sy hoë snelheid nooit die aarde tref nie maar voortdurend om hom wentel. Newton het daarom ook gegisvermoed dat dit moontlik behoort te wees om 'n kanonkoeël in 'n wentelbaan te plaas as 'n mens dit teen 'n voldoende hoë snelheid (sien [[ontsnappingssnelheid]]) kon skiet. Tegnies gesproke sou dit meer akkuraat wees om te sê dat die maan en aarde beide rondom een gemeenskaplike punt wentel. Die uitwerking van die [[maan]] se swaartekrag op die aarde kan duidelik gesien word aan die oseaan[[gety]]e.