¿Por qué la gravedad y la fuerza electromagnética obedecen la regla del cuadrado de la distancia si la gravedad es simplemente un espacio deformado?

Answer 1

F = Gm1m2 / r ^ 2. El significado básico de una ley del cuadrado inverso es que la fuerza que sientes es proporcional al área de la superficie de la esfera con un radio de la distancia que eres.
Imagina una pompa de jabón, rodeando un objeto. Tiene 1 gramo de masa. si la burbuja tiene un radio de 1 cm, tiene un área de superficie de 4pi r ^ 2, o 112.75 cm ^ 2, por lo que su distribución de masa es de 1 / 12.75 g / cm ^ 2. Si expandimos la burbuja a 2 cm, tiene un área de superficie de 50.26 cm ^ 2 y una distribución de masa de 1 / 50.26 cm ^ 2. A medida que la burbuja se hace más y más grande, el jabón se extiende más y más.
Ahora imagine que cuando la burbuja llegue a usted, sentirá un tirón hacia el objeto según el grosor del jabón. Como esto es proporcional al área de superficie de la esfera, depende de 1 / 4pi r ^ 2. Ya que 1 / 4pi es una constante, podríamos cambiarlo a C 1 / r ^ 2.
Ahora imagina que este tirón funciona en cada partícula de tu cuerpo. para simplificar, digamos que todas las partículas son de la misma masa, por lo que el número de partículas en su cuerpo es m / x, donde m es su masa yx es la masa de cada partícula en su cuerpo. Ahora sentirás la fuerza del jabón muchas veces; C m / xr ^ 2. sin embargo, como x es una constante, puede convertirse en parte de C. C m / r ^ 2.
Ahora imagine que no hay una sola burbuja de jabón, sino una burbuja de jabón para cada partícula en el objeto original. Tiene una masa de m2, por lo que tiene m2 / x partículas. ahora siente una fuerza de cada partícula que tiene, por lo que tiene Cm1m2 / xr ^ 2. una vez más, x es un contant, por lo que podemos factorizarlo en C, dándonos C m1m2 / r ^ 2.
¿Parecer familiar? Tenemos la forma básica de la ley del cuadrado inverso. Es la relación básica que se obtiene de una fuerza que se extiende indefinidamente desde un objeto, extendiendo su influencia a través de una esfera en constante expansión. No importa si esta es una capa de fotones virtuales que median la fuerza electromagnética o la deformación del espacio por un objeto (que podría estar ocurriendo a través de una capa de gravitones; el mecanismo aún no estaba claro la última vez que lo verifiqué), la parte clave de la relación es que se relaciona con el área de superficie de una esfera. Las diferentes fuerzas usan una C diferente porque las características específicas se relacionan entre sí de manera diferente, pero la relación básica es la misma.

Answer 2

La ley del cuadrado inverso para la gravedad no proviene de “solo espacio deformado”, que es simplemente un grupo de palabras en inglés que se mezclan de forma vaga, pero de la formulación matemática de la relatividad general. Específicamente, la ley del cuadrado inverso no es exactamente cierta, sino que es una aproximación en el límite de la gravedad débil.

Vea ¿Cómo podemos derivar la ley de gravitación de Newton de la teoría de la relatividad de Einstein?

Answer 3

Sí, la gravedad puede ser simplemente ‘espacio deformado’, pero ¿hasta qué punto de la masa se deforma el espacio? Definitivamente no infinito hasta infinita distancia !! Usted esperaría que la “deformación” fuera más pronunciada más cerca de la masa, cada vez menos pronunciada más lejos de ella. Y eso es lo que parecería estar definido por la ley del cuadrado de la distancia.

Answer 4

Creo que la gravedad puede ser un tipo de campo que se origina en todo lo que tiene masa y la curvatura en el espacio es el nombre que usamos para describir la intensidad del campo alrededor de la masa, entonces tiene sentido. Dado que estamos viviendo en el universo 3D, cualquier campo disminuirá de acuerdo con la ley del cuadrado inverso.