lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Ekvivalensprincipen

Galileos experiment i Pisa, för att demonstrera att olika tunga kanonkulor faller lika snabbt mot marken, är ett första experiment som studerar det fysiker kallar Ekvivalensprincipen. Se också ett par filmer:

En konsekvens av ekvivalensprincipen är att det inte går att skilja på acceleration och gravitation. Einstein tog ekvivalensprincipen som utgångspunkt för en hypotes att vi inte på något sätt kan skilja på acceleration och gravitation. En konsekvens blir då att även ljuset faller (annars skulle vi ju kunna skicka en ljusstråle som fick visa vad som accelererades). Detta märks naturligvis inte till vardags, men kan faktiskt observeras med ljus som passerar tunga galaxer. Man pratar om "gravitationslinser".

Einstein förutsade att ljuset från en stjärna bakom solen skulle kunna synas under en solförmörkelse pga denna effekt. Detta observerades 1919 och var en stor framgång för den allmänna relativitetsteorin.

Om du vill lära dig mer om relativitetsteorin kan du läsa Russell Stannards böcker om Farbror Albert, som förklarar alla ideerna, utan att fastna i ekvationer. 

Prova också att konstruera en modell av Albert Einsteins 70-års-present, en leksak som illustrerar att fritt fall är tyngdlöshet.

Även idag undersöks ekvivalensprincipen - forskare experimenterar för at sätta gränser på möjliga skillnader mellann accelerationen för olika kroppar. En översikt över test av ekvivalensprincipen finns t.ex. på hemsidan för STEP - Satellite Test of Equivalence Principle.

Läs mer: The equivalence principle comes to school - falling objects and other middle school investigations, Pendrill A-M, Ekström P, Hansson L, Mars P, Ouattara L and Ryan U (2014) Physics Education, 49, 425 med ett video abstract.

(Obs. Filmen med Brian Cox visar fallet i slow motion och kan ge intrycket att föremål faller långsammare i vakuum. Det gör de inte. Gravitationen behöver inte någon luft för att fungera!)