¿Qué nos dice el valor de la constante gravitacional ” G ”?

En términos de significado físico, nada más que cualquier otro número lo haría y está ahí porque así es como funciona el universo. Del mismo modo, no hay una razón obvia de por qué cualquier otra constante tiene el valor que tiene, a pesar de que algunas de ellas tienen algún tipo de explicación indirecta (como la permitividad al vacío y la permeabilidad al vacío que forman la velocidad de la luz en el vacío).

Dicho esto, la constante gravitacional puede decirnos otras cosas. El principal es lo que otros ya han mencionado; la gravedad es, con mucho, la más débil de las fuerzas fundamentales. Por supuesto, eso es algo más perplejo debido a las constantes de acoplamiento de cada fuerza que en realidad es variable según los niveles de energía y, por lo tanto, depende de la escala. Por ejemplo, muchos físicos teóricos creen que a la escala de la longitud de Planck (~ 10 ^ -35 m) la gravedad une todas las otras fuerzas en una constante de acoplamiento igual donde ocurre la “unificación”.

La otra cosa que podríamos extraer de la constante gravitacional es que puede entenderse como una forma de geometría. Esto se debe a que esta constante también aparece en la ecuación de Einstein para la relatividad general que esencialmente expresa cómo el espacio-tiempo se dobla alrededor de algo con masa (por lo tanto, energía) o impulso:

La R con los índices es el tensor de Ricci, la R sin ellos es la curvatura escalar, g con los índices es la métrica del espacio-tiempo a la mano, T con los índices es el tensor de la materia y la energía y, finalmente, nuestra constante gravitacional.

Si bien no estoy exactamente en condiciones de ver cómo esta constante está conectada a cualquier tipo de geometría (después de todo, es solo un valor que se incluye para derivar predicciones correctas y no una cosa física tangible), podríamos decir de esto ecuación de que debido al valor muy pequeño de la constante, se necesitaría una cantidad masiva de energía / masa / momento para curvar el espacio-tiempo en una cantidad considerable.

Una especie de “traducción” topológica de la ecuación de Newton.

Nos dice que la gravedad es una fuerza increíblemente débil. Si tomamos dos electrones (y el electrón es más o menos la partícula cargada fundamental), la repulsión electrostática entre ellos es aproximadamente 100,000,000,000,000,000,000 veces más fuerte que la fuerza de atracción gravitacional entre ellos. De las cuatro fuerzas fundamentales (las otras dos son las fuerzas nucleares fuertes y débiles) la gravedad es mucho, mucho, mucho más débil. (En una estimación aproximada, un motor ferroviario es aproximadamente 1,000,000,000 veces más fuerte que una hormiga. Imagine algo mucho más fuerte que un motor ferroviario que un motor ferroviario es más fuerte que una hormiga. Eso es aproximadamente cuánto más fuerte es la fuerza eléctrica que la gravedad. )

Las fuerzas que mantienen unidos los materiales, y la tensión superficial, son todas fuerzas electrostáticas. Sin embargo, a mayor escala, los cargos positivos y negativos se cancelan mutuamente. Entonces, a gran escala, solo queda la gravedad. Sin embargo, si no estuviéramos estacionados junto a un objeto muy masivo, la Tierra, apenas seríamos conscientes de la gravedad como una fuerza de la naturaleza.

Si observamos la gravitación newtoniana, entonces la fuerza gravitacional [matemática] F [/ matemática], entre dos masas [matemática] m_1 [/ matemática] y [matemática] m_2 [/ matemática] con una distancia [matemática] r [/ matemática ] entre ellos será:

[matemáticas] F_G = G \ frac {m_1 m_2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] G = 6.67408 \ veces 10 ^ {- 11} m ^ 3 kg ^ {- 1} s ^ {- 2} [/ matemáticas]

Entonces, si ambas masas fueran de 1 kg y estuvieran a 1 m de distancia entre sí, la fuerza entre ellas sería [matemática] 6.67408 × 10 ^ {- 11} N [/ matemática] correspondiente a una aceleración de [matemática] 6.67408 × 10 ^ {- 11} m / s ^ 2 [/ matemáticas] uno hacia el otro…. les tomaría cerca de un día encontrarse … suponiendo que estuvieran en el vacío perfecto sin ninguna otra fuerza actuando sobre ellos.

Por lo tanto, significa que para tener una cantidad apreciable de fuerza, especialmente a distancias muy grandes, se necesitan ENORMES masas, como la masa de la tierra, las estrellas y las galaxias.

Toma ahora la fuerza de Coulomb entre dos cargas [matemática] q_1 [/ matemática] y [matemática] q_2 [/ matemática]:

[matemáticas] F_e = k_e \ frac {q_1 q_2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

La constante de Coulomb [matemáticas] k_e = 8.99 \ veces 10 ^ 9 N m ^ 2 C ^ {- 2} [/ matemáticas].

Supongamos nuevamente que tiene dos partículas que están separadas por 1 m, solo necesitaría darles una carga [matemática] q = 8.1 \ mu C [/ matemática] para ganar la gravedad.

Claro que son MUCHOS electrones eliminados (o agregados), alrededor de 60000 mil millones (suena mucho, pero alcanzar esa carga no es difícil) … pero considere que 1 electrón tiene una masa de aproximadamente [matemáticas] 9 \ veces 10 ^ {- 31 } kg [/ matemáticas]…. entonces con los electrones (y las partículas en general) la fuerza electromagnética domina completamente sobre la gravedad … La gravedad es insignificante.

‘G’ nos dice que … Necesitas tener el producto de dos masas en miles de millones de Kgs ,,, para ver como una aceleración en cm / seg / seg entre tus ojos.

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