Kan een kleine afwijking van het equivalentieprincipe ervoor zorgen dat we zwaartekracht voelen?

Normaal gesproken zeggen we dat we de zwaartekracht van de aarde voelen door ons gewicht op de grond door de massa van de aarde en de em-'tegendruk' van de aarde danwel de een valversnelling van 9,8mps.

Maar stel het equivalentieprincipe wat de zwaartekracht met de traagheid vereffent niet helemaal exact is. Ik las nl dat zware en trage massa weliswaar gelijk zijn geacht, maar volgens het mössbauereffect blijkt er een onzekerheid te zijn van kleiner dan 1 op 1014.

Kan die onzekerheid een marge geven waardoor een grote massa meer afwijkt dan een kleinere massa? Dus dat gezien de grote massa van de aarde zijn traagheid misschien weleens veel groter kunnen zijn dan die van de mens die door zijn kleinere massa ook een minder grote traagheid heeft, waardoor er vervolgens een grotere druk van de mens op de aarde ontstaat.

Ik ga er hier dus wel vanuit dat de aarde naar de zon wordt 'getrokken' door de zwaartekracht van de zon, die dus voor de mens een grotere (door zijn kleinere traagheid) aantrekking heeft dan de zon heeft op de aarde.

De afwijking van het gelijksheidprincipe is misschien heel erg klein maar gezien het massaverschil tussen de aarde en de mens misschien toch merkbaar?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

De zwaartekracht tussen twee lichamen m1 en m2 is evenredig aan die beide massa's, dus aan m1m2. De versnelling die een lichaam m1 ondervindt als gevolg van een kracht, is omgekeerd evenredig aan die massa. Als m1 zeer klein is vergeleken met m2, bijvoorbeeld een mens t.o.v. de aarde, dan is de versnelling evenredig met m1m2/m1, en dus onafhankelijk van m1. Je verwaarloost dan de onmeetbaar kleine versnelling die m2 ondervindt. Daarom kun je voor de (val)versnelling een vaste waarde nemen. Maar voor grotere m1 gaat dit niet meer op omdat de versnelling die m2 ondervindt dan niet meer verwaarloosbaar is. Het is dus zeker zo dat bij een grote massa een afwijking van de standaard valversnelling in principe gemeten zou kunnen worden. Dit alles is echter geen aanwijzing dat het equivalentieprincipe geschonden wordt. De trage massa van beide lichamen is nog steeds even groot als hun zware massa. Alleen is de traagheid van m2 niet meer voldoende groot om m2 als onbeweeglijk te beschouwen en moeten we de versnelling die m2 ondervindt in rekening brengen. Er zijn bij mijn weten geen experimenten bekend die op overtuigende wijze laten zien dat het equivalentieprincipe niet geldt. Wel zijn er tal van experimenten gedaan die hebben gepoogd een eventuele afwijking te meten. Ook zijn er alternatieve theorieën die voorspellen dat er een afwijking is. Omdat het equivalentieprincipe een essentieel onderdeel is van de algemene relativiteitstheorie zouden dergelijke experimenten en theorieën, als ze worden bewezen, een revolutie in de natuurkunde teweegbrengen. Het is niet onmogelijk dat dat nog eens gaat gebeuren, maar zover zijn we in ieder geval nog niet. Dan tenslotte het mössbauereffect. Ik kende die term niet maar heb even het wiki-artikel hierover gelezen. Daarin vind ik geen aanwijzing dat het equivalentieprincipe geschonden zou worden. Integendeel, dit effect wordt gebruikt om de geldigheid van de relativiteitstheorie aan te tonen. Als er gezegd wordt dat de onzekerheid kleiner is dan 1 op 10^14, dan betekent dat dat ze heel nauwkeurig gemeten hebben en desondanks geen afwijking hebben kunnen vinden.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100