¿Por qué no sube la gravedad?

Haz este experimento mental …

Imagina que eres algo pequeño, digamos un rodamiento rojo.

Ahora imagina que vives en una lámina de goma perfectamente plana. No hay mucho que hacer, simplemente pasar el rato en Rubbersheetworld.

Observa un gran rodamiento amarillo en su lámina de goma a cierta distancia, por lo que se desplaza para observar de cerca. El caucho tiene cualidades elásticas geniales: hay una pequeña abolladura debajo de ti a medida que avanzas que se mueve contigo, como una sombra de peso. Y hay un valle enorme debajo de ese rodamiento amarillo. La imagen de abajo puede ayudarte a visualizar eso.

A medida que te acercas a ese enorme rodamiento de bolas, empiezas a rodar por un lado del valle. Y al ser un pequeño rodamiento de bolas, no hay mucho que puedas hacer al respecto, chocar contra el gran rodamiento de bolas. Ahora estás pegado a su superficie. Para salir de la superficie de los rodamientos de bolas amarillos, debes salir de ese enorme valle. (Necesitarás un cohete para eso, necesitas velocidad de escape).

Este es el cuadro de gravedad de la Relatividad General de Einstein. La lámina de goma es una representación 2D del espacio-tiempo 4D (3 dimensiones espaciales y 1 dimensión de tiempo). El rodamiento gigante en este caso es la Tierra y las abolladuras / valles son pozos de gravedad . Los objetos con masa crean curvatura (abolladuras) en el tejido del espacio-tiempo. La caída que experimentas dentro de un pozo de gravedad es cómo percibes la gravedad; se siente como si fuera una fuerza que te empuja hacia abajo. Salta en el aire y caerás al suelo. Los objetos que carecen de velocidad de escape y se acercan lo suficiente a la gravedad de la Tierra caen en él, y siguen cayendo hasta que algo detiene su caída, como la superficie del planeta. Luego se apegan a ello.

Nuestra Tierra y todos los demás objetos de nuestro sistema solar están cayendo hacia el sol, atrapados en su pozo de gravedad. Una órbita planetaria es la trayectoria del planeta modificada por su constante caída libre en el pozo gravitatorio de la estrella.

Si las propiedades físicas del universo fueran diferentes, digamos que un objeto masivo como un rodamiento de bolas causó que el espacio-tiempo se inclinara hacia arriba en nuestra representación 2D, como si estuviera empujando desde abajo, entonces en lugar de un valle tendría una colina y el efecto neto Es que la gravedad en ese universo en particular sería repulsiva en lugar de atractiva. Sería la versión “up” que estás preguntando. Pero la gravedad repulsiva no permitiría que se formaran objetos masivos en primer lugar, por lo que sería un universo insípido. Uno sin ti, porque la gravedad atractiva es una de las propiedades físicas que nos proporcionan los planetas, los sistemas solares y las personas.


NEGACIÓN DE RESPONSABILIDAD: Esta analogía de la hoja de goma no es una descripción literal de cómo se ve realmente el espacio-tiempo (como lo confirmará mirar cualquier telescopio) y no debe combinarse con el modelo relativista de Einstein o nuestro universo real. Es una analogía 2D aproximada que apunta a un teorema 4D sofisticado que en sí mismo es solo un modelo simplificado de una estructura compleja. Los rodamientos de bolas en una analogía de hoja es una herramienta que te permite visualizar el espacio de manera diferente (como una estructura de espacio-tiempo) para ayudarte a moverte más allá del marco de fuerzas newtoniano en el éter.

“¿Por qué la gravedad no sube?”

Esa es una muy buena pregunta. Creo que estás tratando de preguntar por qué la fuerza de la gravedad siempre es atractiva en lugar de ser repulsiva, como es el caso de la fuerza electromagnética.

La respuesta correcta es que no sabemos por qué. Todavía no hay una respuesta científica aceptada que pueda explicar completamente todos los aspectos de la gravedad de una manera que tenga sentido completo.

Para mí, la mejor manera de explicarlo es que la masa debe seguir el camino de menor potencial, que siempre es adyacente o en órbita alrededor del cuerpo de masa más grande que está alrededor. En otras palabras, todas las masas cercanas quieren seguir el mismo camino de menor potencial al igual que el agua, todos quieren seguir el mismo camino local de menor potencial que llamamos crujido, riachuelo o río.

Para responder de manera más completa se requeriría una comprensión completa de la fuerza eléctrica análoga o, más específicamente, la fuerza magnética de campo lejano y eléctrica de campo cercano, donde la gravedad sería análoga a la fuerza de campo cercano radiativa y los efectos de la llamada “oscuridad”. materia “serían los resultados de las fuerzas de campo lejano que apenas puedo captar intuitivamente, aunque dudo que pueda explicarlo muy bien.

He tenido la misma pregunta por mucho tiempo. Todo lo que hice fue lo que hizo Einstein: recuéstate. Pensar. Imagina.

Como la pregunta no es clara, entenderé lo que quiso decir: ¿por qué las cosas van hacia ABAJO y por qué no hacia ARRIBA cuando están influenciadas por la Gravedad de un Objeto?

Permítanme comenzar diciendo lo obvio. Para USTED, el Cielo es su ARRIBA y el suelo es su ABAJO . Para MÍ, de pie en el lado opuesto de la Tierra, es lo mismo. El cielo es mi ARRIBA , y la tierra es mi ABAJO . Como se muestra en la imagen de abajo …

(Fuente de la imagen – Yo. Gracias, MS Paint)

¿Ves cómo cambian las definiciones de ARRIBA y ABAJO según la posición relativa de una persona en la Tierra?

Ahora, la descripción de Einstein de cómo la gravedad se dobla espacio-tiempo es muy conocida. Esto generalmente se muestra solo en una dirección como se muestra a continuación.

(Fuente de la imagen – Google Images)

Pero si representa o intenta representar lo mismo en 3 D, puede pensar en la Tierra como una esfera dentro de un Cubo. También puedo imaginar una Esfera que sería más apropiada, supongo, pero estoy limitando el no. De las direcciones que quiero mostrar, por lo tanto, un cubo era la mejor opción.

(Fuente de la imagen – Google Images)

Las curvas del espacio-tiempo se pueden representar en ese cubo. El así llamado Gravity Well, cuando se imagina en 3 D, puede verse como el Cubo.

Ahora, usando mi obra maestra anterior una vez más, trataré de demostrar mis pensamientos finales.

(Fuente de la imagen – Yo. Una vez más, gracias MS Paint)

Las curvas que ves son las Curvaturas del espacio-tiempo (lo sé, hice mi mejor esfuerzo. Debido a las limitaciones, no pude representar todas las direcciones … 3 D en 2 D es difícil: /)
Usé una etiqueta Cubo de influencia para facilitar la representación. Verás..

Ahora, las flechas que ves cerca del cuadro muestran la dirección en la que los objetos cercanos experimentarán la Fuerza de Gravedad (Caer en el pozo de gravedad). Esta es la dirección de la curvatura del espacio-tiempo.

Pero por las representaciones y todos los pensamientos que hemos hecho hasta ahora, ¿no deberíamos estar flotando en el aire porque hay flechas en todas direcciones, verdad? ¿O cómo decidimos en qué dirección experimentará la mayor fuerza? ¿Por qué demonios no subimos?

Cualquier objeto que viaje cerca de la Tierra es arrastrado por su Gravedad hacia su Centro. Una vez que se acerca lo suficiente, está obligado a viajar hacia el centro y estrellarse. El camino que puede tomar un objeto, con suficiente fuerza opuesta, será la superficie del pozo de gravedad. Respondió mejor por el usuario de Quora aquí ..

¿Recuerda la gravedad de Newton: es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los dos objetos? . Es decir, cuanto más cerca estés de la Tierra, más fuerza habrá. Sería fácil para un Objeto, digamos un satélite que está sobre Ti cerca de la cara superior del Cubo de Influencia, escapar de la gravedad de la Tierra. ¿Cómo? Esa es una pregunta diferente. Implica matemáticas y soy demasiado perezosa para hacerlo.

Espero que esto haya sido útil. Corríjame si me equivoco, ya que mi conocimiento proviene únicamente de los videos de YouTube, leo muchos artículos sobre Quora y los pensamientos que siguen …

TLDR : si estás lo suficientemente cerca, simplemente caes hacia el centro de la Tierra debido a la gravedad. ¿Cómo? Ver mis dos obras maestras para una mejor comprensión. Con suficiente fuerza, puede orbitar en las cercanías, viajando en la superficie del pozo de gravedad.

Creo que estás preguntando si las cosas pueden caer hacia arriba en un campo gravitatorio, o por qué la gravedad no se repele y atrae.

Si eso es lo que querías decir, ¿puedo mostrarte la teoría de la gravedad de Einstein de manera simplificada?

La teoría de la gravedad de Einstein, la relatividad general, comienza con el supuesto de equivalencia: no hay diferencia entre la gravedad y un marco de referencia que acelera linealmente. Todos los efectos que vemos de la gravedad (p. Ej., Una bola que cae al suelo si la liberamos) son equivalentes a los efectos que vemos si estuviéramos en una caja acelerando “hacia arriba”.

En la imagen, la persona de la izquierda está en una caja que acelera hacia arriba. El cuadro de la derecha está sentado en la Tierra. Si ambas personas soltaran un objeto, lo verían golpear el piso. Cuando miramos desde afuera, vemos que en el cuadro de la izquierda, el piso subió y golpeó el objeto. Pero a la persona en el interior, el objeto “cayó” al suelo. Si estuvieran de pie sobre una balanza, ambos verían el mismo peso.

Básicamente, esa es la visión de Einstein de la gravedad, una fuerza que parece existir para un observador que acelera a través del espacio-tiempo. A partir de esta equivalencia, Einstein pudo sugerir que las masas curvan el espacio y luego predecirían correctamente la curvatura de la luz en un campo gravitatorio.

Pero no tenemos que entrar en una discusión sobre el espacio-tiempo curvo para responder a su pregunta. Podemos decir que si la teoría de la gravedad de Einstein es correcta (y es la mejor que tenemos), entonces no se puede hacer que la gravedad suba las cosas porque no hay forma en la casilla de la izquierda de que la persona vea el ” caído ”el objeto sube y golpea el techo (es decir, acelera hacia arriba más rápido que la caja). (La primera ley de Newton fallaría).

Odio dar una respuesta que finalmente te deje con preguntas, pero la razón es porque esas son las físicas de nuestro universo. Si la gravedad fuera una fuerza repulsiva, no tendríamos planetas, estrellas, agujeros negros, galaxias, obtendrás la imagen. Una fuerza repulsiva significaría que cuanto mayor sea la masa, menor será la cantidad que la rodea y el universo se expandirá de manera homogénea.

En general, no estaríamos aquí para preguntarnos por qué la gravedad es una fuerza atractiva en lugar de una fuerza repulsiva. Muy bien podemos ser parte de un multiverso en el que existe un universo con leyes físicas separadas.

¿Por qué no sube la gravedad?

Contestaré eso con una pregunta: ¿qué es ‘arriba’?

Si lo piensas bien, te darás cuenta de que la palabra “arriba” se define como la dirección en la que los objetos no caen. Así que la gravedad tira de las cosas por definición. De hecho, la única manera de distinguir hacia arriba es mirar cómo caen las cosas; por eso puede ser tan desorientador experimentar la gravedad cero.

Porque tu noción de arriba y abajo viene por la gravedad. La gravedad no actúa hacia abajo, en realidad es a la inversa. Lo llamas “abajo” porque la gravedad actúa en esa dirección.

No hay “arriba” en el espacio, y estamos en el espacio. “Arriba” es solo una forma abreviada de decir “no hacia el suelo”. Por supuesto, en esta situación, “tierra” es una forma abreviada de decir “tierra”.

La gravedad es solo la fuerza del planeta en cosas con menos masa de la que tiene. Todos los cuerpos con masa ejercen una fuerza sobre todos los otros cuerpos con masa. La luna ejerce una fuerza sobre ti. Desde nuestro punto de vista, la luna está “arriba”. Así que supongo que, en ese caso, la “gravedad” del tirón de la luna sobre los objetos aumenta.

Ummmm, no solo sube, sino que va a todas partes y en todas direcciones.

Solo piensas que la gravedad va hacia abajo porque hay mucha masa en la Tierra que atrae la atracción. Cuando las misiones de Apolo aterrizaron en la luna, a medida que la nave espacial avanzaba hacia la luna, la gravedad de la Tierra “bajando” da paso a la gravedad de la luna “levantándose”.

Es cierto que mi comprensión de la mecánica clásica es débil. La física no me interesaba mucho.

Los objetos son atraídos por la mayor cantidad de masa cerca de ellos. La masa más grande es el planeta Tierra mismo. Por lo tanto, vas “hacia abajo” hacia el planeta.

Todas las cosas en el espacio se mueven en líneas rectas.

El espacio de formas de masa, la masa curva cualquier línea recta en líneas dobladas hacia esa masa.

Por lo tanto, esas cosas que se aceleran en el espacio TIENEN QUE SEGUIR ESTAS LÍNEAS EN EL ESPACIO.

Y esas líneas están dobladas por la masa, hacia la masa.

El primer laboratorio que hice cuando estudié física, obtuve el resultado de que la fuerza de la gravedad era el doble de lo que se suponía que era … y se dirigía hacia arriba.

Error matemático simple. Pero de todos modos.

La gravedad puede fluctuar y el mecanismo se encuentra en los principios de la gravedad atómica.

Este enlace de google ayudará a entender la gravedad atómica.

https://docs.google.com/document

¡Absolutamente sube, sube y sube, y llega hasta el final! Bueno, miradas desde un punto de vista newtoniano, al menos, las líneas gravitacionales de fuerza no terminan y se extienden desde su fuente masiva hasta el universo. Pero actúan para atraer solo, nunca para repeler. Ahora este era el viejo modelo de gravedad, que funciona bien en muchos casos, pero no es la palabra final.

En los últimos años, los astrónomos han descubierto los efectos de alguna “fuerza” que actúa como una forma de gravedad repulsiva. Todavía es un misterio, y parece actuar solo en distancias extremadamente grandes, y puede ser un aspecto de la gravedad previamente desconocido. Ha sido etiquetado como “energía oscura”.

La gravedad es una fuerza que atrae objetos uno hacia el otro. Debido a la gran atracción gravitatoria de la Tierra sobre nosotros, notamos que es significativamente más que cualquier otra atracción. Hemos definido la dirección del tirón como abajo. Ahora, entonces hacemos una Tierra II, esta vez con el doble de esa masa. Y colocamos el objeto por encima de la Tierra y una distancia en la que la fuerza gravitatoria de ese planeta es igual a 2g (esto es ignorar cualquier efecto que pueda ocurrir en la Tierra debido a este nuevo objeto) que nos atraería a una velocidad de 1 g. Tierra II. En este caso, la gravedad subiría.

Claro que sí, va en todas direcciones.

Cada pedazo de masa en el universo te está tirando de todas maneras. Pero, debido al tamaño y la proximidad, la única atracción que observas es la de la tierra que te derriba.

La luna y el sol levantan el agua, creando mareas.

Tal vez te estás preguntando por qué la gravedad no repele? Lo hace con una constante cosmológica, y se cree que eso es lo que está impulsando la expansión acelerada del Universo.

Por la forma en que definimos arriba y abajo. Arriba está contra la gravedad, abajo está con la gravedad.