¿La gravedad depende de la escala?

Veo que esta es una pregunta relacionada con las unidades naturales.

Si ignora todos los efectos cuánticos, puede establecer efectivamente la constante de Planck en cualquier número. Por lo tanto, si escala la masa, la longitud y el tiempo en la cantidad correcta, podría obtener un universo que se vea exactamente igual, pero todo se escala, nuevamente, ignorando cualquier efecto cuántico / de partículas.

Las unidades naturales son el conjunto de unidades que obtienes cuando configuras la constante gravitacional en uno, la velocidad de la luz en uno, la constante de Planck en 1 y la constante de Boltzmann en uno. Note que normalmente cuando medimos cosas, nuestras unidades son completamente arbitrarias; por ejemplo, puedo definir un “blargh” como 0.5 metros y medir todas las longitudes en blarghs, lo que me da una velocidad de luz diferente. Las unidades de Planck son solo las unidades específicas que se pueden elegir para que la velocidad de la luz sea una unidad de longitud de Planck por una unidad de tiempo de Planck.

Sin embargo, sin efectos cuánticos y relacionados con partículas, podemos tener múltiples sistemas consistentes que tienen la constante gravitacional y la velocidad de la luz en uno; esas son las únicas dos constantes que realmente importan para la gravedad GR (incluso puedes ignorar la velocidad de la luz en la gravedad newtoniana). Puede establecer la constante de Planck en 2, por ejemplo, y no afectará en absoluto sus ecuaciones de movimiento.

Por lo tanto, puede crear múltiples sistemas con las mismas ecuaciones de movimiento y las mismas constantes si escala el tiempo, la longitud y la masa juntos.

La fuerza gravitacional es la constante gravitacional G multiplicada por la masa 1 (m1) multiplicada por la masa 2 (m2) dividida por el cuadrado de la distancia r entre las 2 masas (objetos). Entonces G * m1 * m2 / (r ^ 2).

Eso significa que si todo su sistema escalara todas las distancias en un factor de 2, entonces todos los volúmenes aumentarían en un factor de 8. Por lo tanto, presumiblemente las masas aumentarían en un factor de 8, dando G * 8 * m1 * 8 * m2 / 4 (r ^ 2).

Por lo tanto, la fuerza gravitacional no se escala por igual con las masas, cambiando la dinámica si el sistema se escala de esta manera. Sin embargo, escalar las masas correctamente: en una relación lineal con la distancia al cuadrado, eso resolvería el problema. Sin embargo, entonces la densidad (masa por volumen) de sus masas cambiaría.

Entonces, si esto es lo que quisiste decir con tu pregunta, diría que sí, la gravedad depende de la escala: los objetos dos veces más grandes (8 veces más pesados) y el doble de lejos entre sí atraen 16 veces más fuerte, duplicando así la fuerza por unidad masa (= aceleración).

(lo que significa que si comenzaste con un sistema de 2 objetos que giraban uno alrededor del otro en equilibrio con la fuerza centrífuga igual a la fuerza gravitacional, y luego escalabas todo dos veces de la manera descrita, entonces este sistema ya no permanecería en equilibrio , a menos que cambies sus velocidades)

No según la física de Newton y Einstein, pero hay una nueva teoría que sugiere que depende de la escala y es responsable de la energía oscura.

Sí, por supuesto. La luna solo se acercará tanto como nos ha llegado y nunca se acercará más. La basura espacial en nuestra órbita permanecerá allí hasta que parte de ella sea eliminada de la órbita por otras piezas de basura espacial. La gravedad es una encuesta de empuje. Einstein un newton te equivocas. La gravedad es como un tornado.

Si te refieres a la escala del entorno observado, entonces no estamos seguros. Es hipotéticamente posible, que exista una fuerza atractiva que funcione universalmente en todas las escalas, y simplemente reconozcamos la gravedad como su efecto en los cuerpos estelares. De hecho, las fuerzas atractivas podrían ser responsables de una totalidad de estructuras materiales, pero es difícil de observar en comparación con el movimiento astrofísico, y hay otras interacciones que reconocemos como otras tres fuerzas fundamentales, que nos impiden aún más estar seguros.

La fuerza de la gravedad, entre dos objetos, depende del producto de sus masas y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.