Si el universo es infinito, ¿no deberíamos experimentar una cantidad infinitamente grande de fuerza gravitacional?

Si el universo es infinito, ¿no deberíamos experimentar una cantidad infinitamente grande de fuerza gravitacional?

“Infinitesimalmente” significa “muy pequeño”.

Entonces sí, deberíamos experimentar una cantidad notable de fuerza gravitacional.

La semántica es molesta, ¿no?

Volviendo a su pregunta, el universo puede ser espacialmente infinito, pero está ocupado por una cantidad finita de materia. O infinito, por lo que vale. La materia infinita contenida en el volumen infinito es efectivamente la misma porque solo nos preocupa su proximidad a las concentraciones.

La gravedad se experimenta de acuerdo con la ley del cuadrado inverso. Su fuerza es proporcional al cuadrado de la distancia. Entonces, incluso si mide 1G “cerca” de un agujero negro, medirá 0.25G si duplica la distancia. Ahora imagine lo vasto que es el universo y lo que eso implica sobre la intensidad que siente de un supercúmulo masivo de galaxias a 13 mil millones de años luz de distancia.

Incluso si hay una cantidad infinita de materia infinitamente lejana, esparcida homogéneamente a través de distancias espaciales infinitas, tiene poca relación con lo que experimentas localmente.

Si todo el universo fuera un solo punto, contendría una masa infinita y tendría una curvatura espacio-temporal de proporciones infinitas, pero la masa se extiende y está bastante lejos de la próxima estrella. Debido a que el espacio entre las estrellas es indudablemente real, existe una gran importancia y consecuencia de la existencia de ese espacio entre las ondas de gravedad y los gravitones, los portadores sin masa de la información de la fuerza gravitacional, disminuyen con la distancia porque las esferas cada vez más grandes tienen una superficie cada vez mayor y por lo tanto cada vez menos concentrados rellenos de los gravitones u ondas gravitacionales a medida que te alejas de un objeto masivo con la distancia.

Infinitesimalmente grande es un oxímoron. Seguramente querías preguntar acerca de una fuerza infinitamente grande.

¿Un universo infinitamente grande implica una cantidad infinita de energía, masa, etc.? No creo que lo haga.

No: a gran escala, puede considerar que el universo tiene una densidad media constante. Entonces, cualquier capa esférica simétrica completa a su alrededor lo atrae exactamente igual en todas las direcciones, cancelando así. (Teorema de Gauss).

Entonces, solo las regiones cercanas cuentan, es decir, la escala donde las fluctuaciones no pueden ser descuidadas.

Además, la gravedad viaja a velocidad c, por lo que ninguna gravedad podría alejarse del horizonte cosmológico.

No.

La fuerza de la gravedad se escala con la distancia R como [matemática] 1 / R ^ 2 [/ matemática]. Sumar R hasta el infinito es una suma convergente .

Puedes ver esto para enteros. La suma de:

1 + 1/4 + 1/9 + 1/16 +….

tiene un número infinito de términos, pero no significa que sume al infinito.

Lo mismo es cierto para la versión continua, es decir, la integral de 1 / R ^ 2.

Quizás lo hagamos, pero hay dos factores clave que lo volverían inocuo.

  • Si es infinito, está en todas las direcciones, por lo que sería atraído con la misma fuerza desde todas partes, sumando 0.
  • La mayor parte estaría fuera de nuestro “universo visible”, por lo que la gravedad nunca nos alcanzaría.

De todos modos, es poco probable que el universo sea infinito, ya que comenzó desde un punto pequeño y luego comenzó. Tiene que tener un final, pero por ahora no podemos llegar a él de ninguna manera. Afortunadamente, la parte a la que podemos llegar (en teoría) es más que suficiente para mantenernos ocupados durante un par de años más.