¿Por qué la gravedad afecta a todas las formas de la materia?

Answer 1

La gravedad afecta a todas las formas de materia (y todo lo demás) exactamente de la misma manera porque no afecta a nada . Sé que esto parece contraintuitivo, pero de hecho, si tomamos en serio las lecciones de la Relatividad General, entonces no existe tal cosa como la “gravedad” como la entendemos generalmente: una fuerza que actúa sobre las cosas, o que
“Afecta las cosas” para usar las frases que usas en tu pregunta.

Se parece mucho a las “fuerzas centrífugas”. Estos, como saben, tienen una muy mala reputación entre los profesores de física. Decimos cosas como “no hay tal cosa como una fuerza centrífuga”, que es claramente una tontería si alguna vez has estado en un paseo en un parque de diversiones. Al girar en un círculo, puedes sentir una fuerza que te empuja hacia afuera … y esa fuerza aparente, como la gravedad, afecta a todo exactamente de la misma manera. Debido a que no es una fuerza real causada por algo … es un “efecto secundario” de la aceleración que está experimentando y el hecho de que usted (y sus herramientas de medición, si tiene alguna) están acelerando hacia adentro. Entonces ves todo como acelerando hacia afuera … con exactamente la aceleración que tienes, pero a la inversa. Y, entonces, crees que hay una fuerza que actúa sobre esas cosas (y sobre ti para mantenerte equilibrado contra las fuerzas reales de tu asiento en el viaje). Pero la razón por la que todo se ve afectado de la misma manera es que, de hecho, solo estás acelerando. Solo hay una cosa que acelera y, por supuesto, esa aceleración es la misma que la propia.

La gravedad es exactamente lo mismo. Cuando te sientas frente a tu computadora (o te quedas sosteniendo tu teléfono, o lo que sea que estés haciendo en este momento), el suelo te empuja hacia arriba, lo que hace que aceleres hacia arriba a aproximadamente 9.8 m / s ^ 2. Entonces, si suelto una bola, un antiprotón o suelto algunos fotones … TODOS parecerán acelerar a 9.8 m / s ^ 2. Porque ninguno de ellos es (hasta que toquen el suelo). Usted está.

Si parece extraño que puedas acelerar cuando la superficie de la tierra no va a ninguna parte, entonces puedes ver si mi respuesta a “Cuando salto y caigo”, ¿la gravedad me empuja hacia abajo o estoy parado y la tierra acelera? ¿arriba? (y muchas de las otras respuestas allí).

Por supuesto, no puedo mencionar el problema de la fuerza ficticia (y las fuerzas centrífugas) sin el argumento contrario del cómico XKCD de Randall Munro:

Answer 2

5.16.2016 – “ ¿Por qué la gravedad afecta a todas las formas de materia? ”

La gravedad que afecta a toda masa-energía es lo que dice la Teoría General de la Relatividad. Es el aspecto de la relatividad que corresponde a la gravitación universal en la teoría de Newton. Esto, por supuesto, no explica por qué la gravedad afecta a toda la masa de energía. Sigue una explicación.

Por qué la gravitación es universal en la mecánica newtoniana no se conocía; Fue aceptado por su poder unificador y predictivo. Dado que la inercia (masa) es universal, la equivalencia entre inercia y un campo gravitacional (que Einstein utilizó para fundar la teoría general) muestra que la gravedad afecta a todas las formas de materia-energía.

Sin embargo, la universalidad de la inercia (aún) queda por explicar. La pregunta sobre la universalidad de la gravedad se convierte en una cuestión de la universalidad de la inercia.

Si no me equivoco, no tenemos una explicación para esto. En lo siguiente me permito el lujo, si no el pecado, el pecado de la especulación. Sigue leyendo en peligro a la pureza virgen de tu ciencia.

Imagine que los cosmos se hacen realidad y que los suficientemente estables son de larga vida y, entre ellos, las formas suficientes para que la sensibilidad sea lo observable. Entonces, parece que hay una conexión entre la forma suficiente y la dinámica o inercia de segundo orden. Y esas partículas que no sentían ninguna atracción universal escaparían, escaparían físicamente o escaparían siendo perceptibles. Si llamáramos a esa atracción universal “gravedad”, lo que quedaría es la inercia y la gravitación universales.

Habría o podría haber otras “fuerzas”, que en nuestro cosmos son electromagnéticas, débiles, fuertes y sin descubrir, pero estas no necesitan ser universales. Sin embargo, serían simetrías o casi simetrías como resultado de la selección y se agregarían a la variedad de formas.

Answer 3

Sí, la gravedad afecta a todos los estados de la materia (sólido, líquido, gas).

La fuerza de gravedad se cuantifica por la ecuación:

F = [G (m1 * m2)] / r ^ 2

La ecuación me ayuda a imaginar la gravedad, ya que no es una fuerza visible.

F es la fuerza de la gravedad, G es una constante, m1 es la masa de un objeto y m2 es la masa de otro objeto separado y r es la distancia entre ellos. La gravedad es una fuerza o tirón que un objeto tiene sobre otro. La Tierra, por ejemplo, tiene una masa lo suficientemente grande como para sostenernos, edificios, automóviles, la luna, en su atmósfera.

La clave es entender la diferencia entre materia y masa. La materia es cualquier objeto que ocupa espacio mientras que la masa es el peso de esa materia. Por lo tanto, cualquier materia (gas líquido sólido) que tenga masa se ve afectada por las fuerzas de la gravedad. Además, la materia tiene masa debido a la gravedad. Hay ligeras variaciones en su peso (masa) dependiendo de su elevación.

Además, dado que r (distancia) es el denominador de la ecuación, significa que existe una relación inversa entre la fuerza de la gravedad y la distancia que separa, digamos que la tierra y otro objeto están entre sí. Entonces, a medida que la distancia entre, por ejemplo, un avión y la tierra aumenta, la fuerza que tiene la tierra en ese plano disminuye.

El gas, como el nitrógeno, el hidrógeno y el hidrógeno, tiene una masa muy baja, por lo que flotan en la atmósfera y no están en la superficie terrestre. Sin embargo, solo se mantienen en nuestra atmósfera debido a la gravedad. Así que incluso el gas está fuertemente afectado.

Answer 4

¡No solo importa! El campo gravitatorio local (igualmente, la geometría local del espacio-tiempo) interactúa con la distribución de masa Y energía local, de acuerdo con la teoría de la Relatividad General de Einstein. Las partículas sin masa no tienen energía cero y, por lo tanto, también interactúan con la geometría local; por ejemplo, si arrojas un número suficiente de fotones de energía suficientemente alta juntos, ¡incluso formarás un agujero negro! Es un error común que las partículas sin masa no afecten la geometría del espacio-tiempo.

Answer 5

Porque todo tipo de materia tiene masa.

Como señala Alexander Peach, la gravedad también afecta a las partículas energéticas sin masa, como el fotón. ¿Por qué? Porque según Einstein, la energía también es una forma de materia (masa) a través de la relación E = mc2.

La flexión de la luz por gravitación también proporciona una pista que en algún punto la gravitación (masa) podría interactuar con la electromagnética (carga). Es por eso que muchas personas creen que debería haber una teoría que conecte estos dos puntos de fuerza. (pero antes de eso deberíamos conectar primero electroweak y fuerza fuerte).

Answer 6

Esto es porque la gravedad afecta absolutamente todo! La gravedad no afecta directamente a la materia; lo que sí hace es cambiar la forma del espacio y el tiempo, y como toda la materia existe en el espacio y el tiempo, toda la materia se verá afectada.

Answer 7

Porque la materia que influye en el espacio-tiempo es lo que la gravedad es. De hecho, es la materia que deforma el espacio-tiempo, la que atrae a otros cuerpos de materia.

Si pudieras imaginar una cama de agua como tu espacio-tiempo y depositaras una gran masa en medio de ella, la cama sangrará y atraerá otra materia de esa cama hacia ella.

¿Alguna vez has tratado de dormir con alguien en una cama de agua y sigues rodando hacia ellos porque hacen sangría en la cama? Bueno, ahí tienes …

Eso es, por supuesto, más simplificado. Pero es muy fácil de entender y retrata la esencia de ello.

Answer 8

Sí. Estoy de acuerdo con Narsai Toma. No tenga en cuenta todas las tonterías de que la gravedad no es una fuerza real de la naturaleza, incluida la teoría de Minkowski / Einstein del “espacio-tiempo curvo”. Es solo una conveniencia matemática para el cálculo (una mejora sobre la de Newton), no un “tejido” elástico real como casi todo el mundo. hoy en día se promociona como el sustituto de la gravedad como una fuerza que actúa a distancia. Solo porque a Einstein no le gustó, no lo niega como una fuerza real propagada a través del espacio.