¿Hay una metáfora para explicar la gravedad que no implique la gravedad?

Answer 1

Sí. Densidad, flotabilidad y tornados.

Como ya debe saber, una burbuja dentro de una gota de agua en el espacio no va a ninguna parte. La razón por la cual una burbuja en el agua de la Tierra sube no es directamente por la gravedad, sino por un gradiente en la densidad del agua.

La presión del agua es mayor en un área que en otra, por lo que la burbuja está buscando el área de menor resistencia. Solo hay más presión de agua en la parte inferior de la burbuja que en la parte superior.

Estos fenómenos pueden ocurrir en el espacio libre simplemente a través de la perturbación de los gases o cambios en las temperaturas que conducen a diferentes presiones. La levitación acústica crea una onda estacionaria que es un cambio en la presión del aire lo suficientemente significativo como para permitir que las partículas desafíen la gravedad.

Dos tornados se atraen entre sí porque la rotación del aire crea un campo gigante de presión reducida. Cuando los dos campos se encuentran, el aire exterior es de mayor presión y se juntan como dos burbujas en el agua.

Por lo tanto, si tuviéramos que modelar el espacio-tiempo como un gradiente de presión, se podría decir que el espacio-tiempo es menos denso cerca de la superficie de los cuerpos gravitacionales y de mayor presión en el espacio. Esta analogía de presión proporciona incluso algo de velocidad de reloj más rápida en el espacio y la flexión de la luz.

La mayoría de las analogías tienen inexactitudes y formas en las que no encajan y esto no es diferente, pero proporciona una explicación mucho más 3D que una lámina de goma y no requiere la lógica circular de usar la gravedad para explicar la gravedad.

Answer 2

A los efectos de los siguientes ejemplos, imagine cada evento como si no empezaran a ocurrir repentinamente o recientemente, sino que han estado ocurriendo durante mucho tiempo.
DE ACUERDO. La gravedad es un concierto inesperado en el centro de la ciudad o el parque de la ciudad. Este concierto es bastante expansivo con varias etapas. Varios al poder de varias etapas. En una etapa hay una nota para la recreación del Woodstock original. Otra etapa tiene una rotación de imitadores de Elvis. Otra etapa tiene una sinfonía de 4000 piezas compuesta por los mejores instrumentistas del mundo. Están tomando pedidos y hasta el momento han jugado versiones extendidas del Canon de D de Pachelbel en D, la Fuga pequeña de Bach adaptada para acomodar 4000 instrumentos, Royals by Lorde y William Tell Overture con un final sorprendente de arqueros profesionales que disparan manzanas en las cabezas de los Los jugadores de trompa francesa. Hay bandas de música, actuaciones de Shakespeare, malabaristas, jousters, trapecistas y partidos de gladiadores. Hay miles de vendedores de comida con cocina de todo el mundo.
Supongo que estoy tratando de decir que este es un evento curioso por lo menos. En realidad, resulta ser irresistible para cualquiera que se encuentre dentro de su atractivo. Es una entidad gigantesca con una fuerza poderosa que atraerá cualquier cosa más pequeña que ella misma. Individuos, humanos, gatos y perros, ratones, moscas, chinches de junio, polillas, aves, estos son los primeros y más fáciles atraídos. Los objetos más pesados, como los automóviles y las rv, son atraídos. Las cosas más grandes y complejas, como los autobuses turísticos, los artistas adicionales, las excursiones escolares y las veintenas de hippies, oportunistas y tunistas de piano, caen en su contra. La mayoría son arrastrados hacia el núcleo de actividad donde la concentración de energía y las masas son mayores, pero algunas cosas, como espectadores y policías, permanecen rodeando el perímetro manteniendo una velocidad y una distancia adecuadas para resistir ser aspirados pero bloqueados. en una órbita que requerirá fuerza adicional y maniobras difíciles para escapar. Helicópteros, globos de aire caliente y dirigibles vienen y van, empleando sus propias fuerzas mecánicas y propulsores para superar el carisma que posee este concierto ……….
De todos modos, tuve algunas ideas para más ejemplos, pero me atrapé en las fuerzas masivas de esta metáfora increíblemente excesiva. Y sí, me doy cuenta de que está incompleto y lleno de agujeros, pero también lo es nuestro universo.

Answer 3

Piense en la gravedad como un tipo más simple de magnetismo que es unipolar, en el que toda “carga gravitacional” atrae a todas las demás “cargas gravitacionales” de la misma manera que lo hacen los imanes de polaridad opuesta. Eso te da la relación cuadrada inversa de la gravedad newtoniana.

Si está solicitando una manera de visualizar las leyes de los cuadrados inversos, es natural que surja cualquier tipo de radiación de la geometría euclidiana. Imagine a las personas de pie alrededor de una fogata en una noche fría, calentándose por la cantidad de fotones que salen del fuego por unidad de tiempo. Si duplicamos el radio del círculo, de modo que todos sean dos veces más fuego que el fuego, el nuevo círculo tiene espacio para cuatro veces más personas (ya que la circunferencia es pi * (r ^ 2)). Pero eso significa que la multitud más grande tiene que compartir la misma cantidad de fotones que habrían golpeado al grupo más cercano original, por lo que cada uno recibe solo 1/4 de la cantidad de calor irradiado por la fogata. Obtendrá el mismo tipo de razonamiento si de manera más realista imagina diferentes tamaños de esferas en lugar de círculos, pero eso puede ser un poco menos natural de una imagen.

Answer 4

No puedo pensar en una, y creo que hay una razón interesante para eso. Ya analizamos todo lo demás a la gravedad.

Las nociones de gravedad ya están profundamente arraigadas en el cerebro. Se muestra en el lenguaje todo el tiempo. Usamos “arriba” para representar cosas positivas: “alto”, “superior”, “elevado”, “edificante”, “celestial”. Sabemos que ir cuesta arriba es trabajo, y cuesta abajo es fácil. Estos ocurren en idiomas de todo el mundo. No diré que son universales sin haber estudiado los más de 800 idiomas de Papua Nueva Guinea, pero es un indicador muy claro de que la noción de la diferencia entre arriba y abajo, definida por la gravedad, es muy fundamental para la cognición humana.

Incluso el ejemplo que da es en realidad simplemente traducir los términos de fuerza eléctrica en términos gravitacionales. No es realmente un buen modelo de fuerza eléctrica, ya que omite el magnetismo y deja de lado las diferencias entre las partículas positivas y negativas. Pero funciona, en la medida en que funciona, porque la gravedad se maneja excepcionalmente bien en el cerebro.

Eso no es sorprendente, ya que la gravedad es tan importante y omnipresente como un factor. También es muy simple, ya que solo apunta en una dirección: hacia abajo. Y la relatividad general, que hace cosas mucho más complicadas que la gravedad newtoniana, es mucho más difícil de explicar.

Así que no, no creo que encuentres ninguna analogía que funcione bien, ya que esto es algo que está inscrito en tu cabeza. Todo lo demás lo analiza.

Answer 5

Claro, aquí hay uno: la fuerza magnética. Ahora, esta respuesta probablemente volverá locos a los físicos (como debería) ya que la fuerza magnética es una fuerza completamente separada que se comporta de manera muy diferente a la gravedad, pero aún podría usarse para ilustrar la idea de la gravedad. Otra parte de esta respuesta que indudablemente molestará a los físicos es que para usar el magnetismo para conceptualizar las fuerzas de la gravedad, vamos a ignorar algunos de los principios del magnetismo y hacer suposiciones generales que son inherentemente erróneas, pero eso está bien porque la El punto todavía se encontrará.

• Primero, ignoraremos el hecho de que un imán tiene dos polos que, según la orientación, pueden atraer o repeler. Para esto vamos a pretender que todos los imanes utilizados están orientados solo de manera que se atraen entre sí.
• Segundo, vamos a usar una serie de imanes de tal manera que la fuerza que ejercen sea proporcional a su tamaño (es decir, un imán con un tamaño de 1 tiene una fuerza de 1, un tamaño de 2 tiene una fuerza de 2, etc.) y ignora que la fuerza del campo de un imán puede ser desproporcionada a su tamaño.
• Tercero, no vamos a usar unidades, ecuaciones o matemáticas de ningún tipo. Esto será principalmente un experimento mental.

Bien, ahora que tenemos nuestras ‘reglas’ en su lugar, es hora de comenzar el juego de pensamiento. Represente dos imanes, uno en cada mano, ambos con una fuerza y ​​un tamaño de 1. Comience con ellos muy separados. No sientes ninguna fuerza que los junte (hay una fuerza, pero es demasiado pequeña para percibirla), pero a medida que los acercas más y más, empiezas a sentir una fuerza en cada uno y cuanto más te acercas, más fuerte es la fuerza. Ahora haga lo mismo con un par de imanes con tamaño y fuerza de 5. Esta vez, mientras los mantiene separados, sentirá una fuerza atractiva y, cuando los haya movido a la mitad de su posición inicial, ya habrá superado la fuerza de Los 1 imanes de tamaño ejercidos al tocar. Pruébelo con un 8 y un 2 y verá que el 2 siente que se está tirando al 8 mucho más que el 8 que está tirando al 2. Intente con cualquier combinación de tamaños (o número de tamaños si desea entrar en alguna acción multivariable compleja). Eso es todo.

No hay manera de usar esto para representar cuantitativamente la gravedad, o para mostrar cómo funcionan las órbitas, pero puede ayudar a ilustrar la fuerza atractiva de la gravedad, en particular que la fuerza gravitacional es una función de la masa (tenga en cuenta que la masa no tiene nada que ver con tamaño, solo estábamos fingiendo por el bien de esto que lo hizo). Si quisieras llevar esto un paso más allá para mostrar las fuerzas de diferentes objetos de masa con los mismos tamaños, imagina que tienes un imán de tamaño 1 con una fuerza de 10 y un imán de tamaño 10 con una fuerza de 1 (o lo que sea).

Si bien espero que este método nunca se use en un aula de física (debido a los conceptos erróneos de las fuerzas gravitacionales y magnéticas que puede crear cuando llegue el momento de enseñar sus respectivas fórmulas), lo utilizaría felizmente para transmitir la idea a 10 años. -Algo que simplemente no lo entiende …

Edit: Para mantenerlo como una simple analogía, también tendremos que descartar la pregunta “pero cómo funciona el magnetismo” al afirmar que “simplemente funciona”.
* El físico tiene un ataque al corazón *
Lo sé. Lo sé. Lo siento.

Answer 6

Realmente no. La gravedad es como una teoría física compleja para la que cualquier analogía debe ser necesariamente limitada. Realmente no hay mucho más que pueda simbolizar un campo atractivo. Quiero decir, puedes usar otros campos atractivos: piensa que todo está hecho de imanes y se atraen entre sí, o que todo tiene una acumulación de electricidad estática que los hace pegarse entre sí. Por supuesto, luego vuelve a preguntar por qué los imanes se atraen entre sí, lo que significa que volvemos a escribir fórmulas complejas y tratamos de poner el razonamiento físico en términos que podamos entender.

Answer 7

Aquí hay algo extraído del excelente webcomic xkcd:
(Enseñanza de la física)

Básicamente, no. Es una analogía porque ayuda a explicar, no porque es perfecta. Simplemente no hay metáforas para las interacciones que no hacen uso de las interacciones en sí mismas, a menos que, por supuesto, desee arrastrar la electrostática a esto porque la ecuación de la fuerza entre dos partículas cargadas es similar a la de la gravedad entre dos masas. Pero eso es una tontería.

Answer 8

En lugar de pensar en el eje vertical como una coordenada espacial, que no lo es, considérelo como un potencial gravitatorio. Para convertir eso en una analogía que no involucre la gravedad, considere el potencial eléctrico, la presión o la temperatura como conceptos similares. Los objetos en muchas otras situaciones tienden a minimizar su estado de energía espontáneamente.

Answer 9

Una visión alternativa: la gravitación y la gravedad (atracción gravitacional) son fenómenos completamente diferentes. Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. Debido a su estructura, el medio universal está inherentemente bajo compresión. Una partícula de materia 3D, en el medio universal, experimenta una presión de compresión del medio universal. Esta propiedad del medio universal es la gravitación. Ver: ‘MATERIA (Reexaminada)’. IMPORTAR

La magnitud de la gravitación corresponde a la extensión del medio universal que ejerce la presión. La atracción gravitacional (gravedad) es la resultante (relativamente un subproducto menor) de acciones gravitacionales separadas sobre dos partículas de materia 3D.

Para ser atractivo, una fuerza de tracción tiene que actuar a distancia a través del espacio vacío. Esta es una proposición ilógica. No hay fuerzas de tracción en la naturaleza. Todas las fuerzas son de naturaleza de empuje. Actúan por contacto directo entre el mecanismo de aplicación de la fuerza y ​​el cuerpo receptor de la fuerza. Ver: http://vixra.org/abs/1206.0056

Answer 10

Las cosas atraen cosas. Simple como eso. Hay fuerzas que dependen de la masa. Esas fuerzas que llamamos gravedad. Hay fuerzas que dependen de la carga. Esas fuerzas que llamamos fuerzas electromagnéticas. Hay fuerzas que dependen de la “carga de color” (nada relacionado con los colores). Esas son las fuerzas nucleares fuertes. Y están los débiles nucleares que realmente no entiendo. Estos 4 tipos de fuerzas son todo lo que hay.

Llegar a tu pregunta, realmente no es una metáfora, ya que la gravedad es intuitiva.

Answer 11

En el capítulo 14 del libro “El futuro Dilbert”, Scott Adams ofrece un enfoque curioso:

El futuro de Dilbert: prosperando en la estupidez empresarial en el siglo XXI: Scott Adams: 9780887309106: Amazon.com: Libros

Answer 12

Posiblemente un bolo o algún tipo de artículo con un peso en cada extremo sujeto por un cable de tensión en el medio. Cuando este elemento gira, los dos pesos quieren volar uno contra el otro, pero el cable no lo permite. Además, la rotación de cada peso es algo dependiente y está afectada por la rotación / dirección / velocidad del peso opuesto. Esto podría considerarse una metáfora de la gravedad sin utilizar realmente la gravedad en su descripción. Ciertamente no soy un físico, así que corríjame si este es un postulado idiota.

Answer 13

Las pinturas de Adolph Gottlieb, en las que dos colores con diferentes “pesos” se atraen entre sí.
Por ejemplo, Untitled 1967 .

Answer 14

No tengo conocimiento de ninguna buena analogía que no use la gravedad.

Personalmente, creo que el problema es que no sabemos exactamente cómo interactúa la materia con el espacio-tiempo o viceversa. Así que conceptos como el espacio-tiempo distorsionado son todavía una mejor suposición. Podríamos ser como un hombre, ciego de nacimiento, tratando de entender el concepto de color.