Si, en un universo vacío, dos bolas de metal de 3 kg fueran colocadas a 1,000,000 de años luz de distancia, ¿la gravedad las uniría?

La respuesta obvia es sí, pero hay una advertencia.
Toda masa tiene un campo gravitacional infinito, independientemente de su tamaño. Se atraerán entre sí y se moverán lentamente hacia el otro, siempre que no se alejen más rápido que la velocidad de escape de la otra bola.
A medida que se acercan, aquí es donde se pone raro. Supongamos que cada bola se mueve en una dirección perpendicular a la dirección de la fuerza gravitacional cuando se colocaron, muy ligeramente. A medida que se mueven uno hacia el otro, cada objeto (ya que son de igual masa) ahora está en órbita alrededor del otro. Orbitan alrededor de un punto fijo en el espacio perfectamente entre las dos bolas. Ahora, en un universo vacío, ¿cómo medimos el movimiento? Al tener un punto de referencia, en este caso, hacen otra bola. Entonces cada bola ahora está inmóvil, cuando se basa en la perspectiva del único otro objeto en este universo.
Así es como puedes dos objetos aparentemente inmóviles a pesar de tener una atracción gravitacional entre sí.

Bueno, si ignoramos la relatividad, la expansión del universo, la locura cuántica, etc., y simplemente resolvemos asumiendo la mecánica newtoniana como creo que pretendía, obtenemos:

1.615e37 segundos … O algo así como 100 billones de billones de años (escala corta).

La verdadera pregunta es, si dos bolas chocan en un universo vacío, ¿suena?

La ecuación se puede encontrar aquí: El tiempo que colisionarán 2 masas debido a la gravedad newtoniana, usando la constante gravitacional G ~ 6.674e-11 (m ^ 3) / (kg * s ^ 2); no la aceleración en la tierra (9.81 m / s ^ 2) como en una respuesta a continuación.

Depende del universo y de las leyes específicas de la física en ese universo.

Si toda la materia fuera eliminada mágicamente de nuestro universo sin afectar ningún otro aspecto, la respuesta es “sí”, los atraería el uno hacia el otro, pero se separarían más a medida que la expansión del universo los llevara.

Con una cantidad infinita de tiempo y ninguna otra materia en el universo, asumiría que no habría nada para acelerar la expansión. Las bolas se ralentizarían en relación con la expansión del universo y eventualmente parecerían acelerarse entre sí. Desafortunadamente, la entropía probablemente tomaría el control mucho antes de que chocaran y todo sería una niebla de baja energía.

Sin embargo, como con la mayoría de las preguntas hipotéticas que dependen de la magia para crear las condiciones iniciales, la respuesta es más matizada.

Hay tres fuerzas en general en el universo visible.

Gravedad: expansión del espacio / energía oscura: materia oscura

La gravedad y la materia oscura abruman la expansión espacial en áreas de materia “regular” superior: estrellas, galaxias, polvo.

Por lo tanto, el movimiento de las bolas de metal de 3 kg (o plumas de ave, para el caso …) dependería de DONDE estén ubicadas en el universo visible.

Hay grandes espacios en las posiciones en forma de red de los cúmulos de galaxias … algunos de estos espacios tienen un tamaño de 10 millones de años luz.

Entonces … es posible que, si se ubican en esas áreas … los dos objetos se separen.

Si, en un universo vacío, dos bolas de metal de 3 kg fueran colocadas a 1,000,000 de años luz de distancia, ¿la gravedad las uniría?

He leído algunas otras respuestas. Por supuesto, hay tantas variables que pueden desafiar la gravedad, el tiempo y la velocidad, por lo que el escenario es una ilusión. Pero lo interesante es que el universo está lleno de grumos de cosas masivas, y sin embargo, no todos chocan en un gran bulto de cosas, sin importar cuán cerca o lejos estén. La gravedad no es la única fuerza en el lugar. Lo que hacen es bailar. Se arremolinan uno al otro en círculos, elipses, incluso espirales. Supongo que tus bolas (perdón por eso) harían lo mismo.

Su atracción mutua es muy pequeña a esa distancia, pero es real. La aceleración entre sí sería correspondientemente pequeña. Pero eventualmente lo harían más juntos, quizás en unos pocos miles de millones de años.

bien, entonces hay una ecuación en física, que intentaré colocar aquí en la pantalla.

[matemáticas] Fg = Gk (M1 * M2 / r ^ 2) [/ matemáticas]

bien, entonces eso sucedió. Explicaré las variables super rápido:

Fg es la fuerza de gravedad

Gk es la constante gravitacional (aproximadamente 9.81 m / s ^ 2)

M1 y 2 son las masas de los objetos.

y r es la distancia entre los dos objetos.

Como puede ver aquí, si los objetos están a menos de una distancia infinita de distancia, la fuerza de gravedad será de hecho mayor que cero (pequeña excepción porque M1 o M2 siendo cero también sería problemático, pero no estamos tratando con electrones, así que estamos bien).

De hecho, voy a seguir adelante y resolver la ecuación para que podamos decir exactamente qué tan fuerte sería el tirón.

[matemáticas] Fg = 9.81 m / s ^ 2 (3 kg * 3 kg / 1000000 ^ 2) [/ matemáticas]

[matemáticas] = 9.81 (9/1 x 10 ^ 12) [/ matemáticas]

[matemáticas] = 9.81 (9 ^ -12) [/ matemáticas]

[matemáticas] = 8.829 ^ -11 [/ matemáticas]

entonces para su información, la fuerza es 0.00000000008829N. Entonces un newton pondría una bola de ese peso 0.3 m / s ^ 2, lo que significa que las bolas se moverán 2.6487 ^ -11 metros por segundo al cuadrado (muy lento)

Dicho esto, las bolas TODAVÍA se moverán

La respuesta es “sí” para cualquier distancia y cualquier masa de esfera. O no esfera, ven a eso. Incluso dos átomos individuales separados por un billón de años luz.

si…. aunque sería dolorosamente lento …