Zwaartekracht & atomaire krachten. Is dit hetzelde ?

[Gelukkoos]

Mijn vraag is of de atomaire krachten van bijvoorbeeld de planeet aarde hetzelde is als de zwaartekracht waarmede de aarde bijvoorbeeld de maan aantrekt.
Dus dat alle atomen en moleculen waaruit de aarde is opgebouwd niet alleen zorgt voor een zekere massiviteit en samenhang van materie op en in de aarde.
Maar dat al deze atomaire en moleculaire krachten samen ook de macrocosmische zwaartekracht bewerkstelligd ?

[xansid]

Wat bedoel je met atomaire krachten?
 
De zwaartekracht die ervoor zorgt dat bijvoorbeeld het oppervlakte water (oceanen enzo) een beetje in de buurt blijven van de rest van de aarde is inderdaad de zelfde kracht die de maan aantrekt.
 
De zwaartekracht is echter niet de kracht die er voor zorgt dat atomen heel blijven en samen moleculen vormen. Op atomair niveau is de zwaartekracht nietszeggend klein. Beantwoord dat een beetje je vraag?

[Gelukkoos]

Wat bedoel je met atomaire krachten?
 
De zwaartekracht die ervoor zorgt dat bijvoorbeeld het oppervlakte water (oceanen enzo) een beetje in de buurt blijven van de rest van de aarde is inderdaad de zelfde kracht die de maan aantrekt.
 
De zwaartekracht is echter niet de kracht die er voor zorgt dat atomen heel blijven en samen moleculen vormen. Op atomair niveau is de zwaartekracht nietszeggend klein. Beantwoord dat een beetje je vraag?

Ontstaat zwaartekracht (van bijvoorbeeld de aarde) niet door samenwerking van alle atomen en moleculen samen ?
Een proton richt zijn aantrekking uit in alle richtingen. . . . . En wat is het effect dan, van een groot voorwerp zoals de aarde ?

[Emveedee]

Ja, alles wat massa heeft oefent zwaartekracht uit op al het andere wat massa heeft. Dus elk individueel proton oefent kracht uit op elk ander proton (en neutron en elektron, en vice versa). Al die krachten bij elkaar opgeteld veroorzaken uiteindelijk een bepaalde versnelling:

\(\Sigma \vec{F} = m \vec{a}.\)

Als je wil rekenen aan bijv. de kracht die de zon en de aarde op elkaar uitoefenen, is het veel makkelijker om alle massa's van de aarde bij elkaar op te tellen, en te doen alsof deze massa zich in het massamiddelpunt van de aarde bevindt. Idem voor de zon. Je kunt wiskundig aantonen dat je dan toch dezelfde resultaten krijgt.
 
Maar zoals xansid al zei, is het niet de zwaartekracht die de protonen, neutronen en elektronen in een atoom bij elkaar houdt, of de atomen in een  molecuul. Daar zijn de sterke kernkracht en de elektromagnetische kracht verantwoordelijk voor. Je weet vast dat positief geladen deeltjes zich onderling afstoten, en hoe dichterbij hoe harder. Een atoomkern bevat protonen (positief) en neutronen. Die protonen stoten elkaar dus heel sterk af. De sterke kernkracht zorgt ervoor dat de atoomkern niet uit elkaar knalt. De electronen van een atoom worden op hun beurt door de elektromagnetische kracht op hun plek gehouden. En de bindingen tussen atomen in een molecuul zijn ook elektromagnetisch.

[Benm]

Normaliter is de zwaartekracht inderdaad van onbetekenend belang voor atomen en dergelijke. 
 
In uitzonderlijke situaties kan het wel een rol spelen, bijvoorbeeld bij neutronensterren, maar daar heb je het over een zwaartekracht die 100 miljard keer groter is dan wij gewend zijn. 

[Michel Uphoff]

Hieronder een kort overzichtje van de vier fundamentele krachten, meer zijn er niet. Let op de relatieve sterkte en de reikwijdte. Zoals je ziet hebben de sterke en zwakke kracht een extreem beperkt bereik en zijn op een afstand van zeg eens een micrometer niet eens meer meetbaar. Die krachten kunnen dus nooit verantwoordelijk zijn voor de onderlinge aantrekking van massa's als Aarde en Maan. De elektromagnetische kracht heeft net als de zwaartekracht een onbeperkt bereik, maar stoot af (bij gelijke ladingen), trekt aan (bij ongelijke ladingen) of doet niets (bij neutrale ladingen). De atomen waaruit Aarde en Maan bestaan zijn neutraal van lading, dus kan ook de elektromagnetische kracht geen onderlinge aantrekkingskracht tussen Maan en aarde veroorzaken. Dan blijft de zwaartekracht, die altijd aantrekkend werkt, als enige fundamentele kracht van betekenis tussen Aarde en Maan over.
 

fundamental forces.jpg (77.07 KiB) 2335 keer bekeken

 
Met de gravitatie kracht waar jij het dus over hebt is, naast dat het véruit de zwakste kracht van allemaal is, wat bijzonders aan de hand; het krachtoverbrengende graviton is nog steeds hypothetisch en zou volgens de kwantummechanica moeten bestaan. Volgens Einsteins algemene relativiteit echter is zwaartekracht geen kracht maar een geometrisch effect van de kromming van de ruimtetijd, en dan zouden gravitons niet bestaan.
 
Een lezenswaardig artikeltje over zwaartekracht tref je hier  aan.

[gast031]

Misschien toch goed om te weten is dat Einstein al deze krachten heeft geprobeerd te verenigen tot aan z'n levenseinde maar dit is hem niet gelukt. 

[mathfreak]

Misschien toch goed om te weten is dat Einstein al deze krachten heeft geprobeerd te verenigen tot aan z'n levenseinde maar dit is hem niet gelukt. 

Dat is niet juist. Einstein probeerde enkel elektromagnetisme en zwaartekracht tot een enkele verenigde veldtheorie met elkaar te verenigen.

[Professor Puntje]

Het was Einsteins hoop en streven om het bestaan en de eigenschappen van elementaire deeltjes te verklaren als oplossingen van algemene veldvergelijkingen. Maar dat is vooralsnog (?) niemand gelukt.

[gast031]

Dat is niet juist. Einstein probeerde enkel elektromagnetisme en zwaartekracht tot een enkele verenigde veldtheorie met elkaar te verenigen.

Kan dan ben ik verkeerd geïnformeerd want volgens mij probeerde hij een unificatie van alle natuurwetten te bereiken. 

[mathfreak]

Kan dan ben ik verkeerd geïnformeerd want volgens mij probeerde hij een unificatie van alle natuurwetten te bereiken. 

Dat klopt ook, maar uitsluitend met alleen elektromagnetisme en zwaartekracht.

[gast031]

Dat klopt ook, maar uitsluitend met alleen elektromagnetisme en zwaartekracht.

 
Oke de andere zoals kernkrachten waren toen nog niet bekend. 

[gast031]

Overigens zie ik wel overeenkomsten en verschillen tussen elektromagnetisme en gravitatie. Ik zie elektromagnetisme als een specifieke vervorming van ruimtetijd. Dus ook dat een ijzerdeeltje naar de magneet toevalt en niet dat de magneet aan het ijzerdeeltje trekt. 
 
Ook bij atomen zie ik ruimtetijd vervorming en de massa van een atoom is relatief zwaar tegenover een massa zoals de aarde. Dus een atoom "zakt" diep in de ruimte. Immers een atoom bestaat vooral uit ruimte met een klein stipje dat de massa voorstelt.