Como dice la ecuación de energía potencial gravitacional: G (m1 x m2) / r, si la distancia entre m1 y m2 es cero, ¿sería infinita? ¿Puede ser esto posible?

Este es el problema con la gravitación newtoniana, y también afecta a la Relatividad General. La renmalización es una posible solución, pero no funciona en todas las situaciones.

Creo que el problema básico es que se supone que el espacio-tiempo consiste en variables continuas. La teoría de cuerdas ofrece una salida a esta dificultad, pero requiere múltiples dimensiones, y las ecuaciones no pueden resolverse exactamente.

Otra salida es tratar el espacio y el tiempo como si fueran variables discretas, de modo que una partícula no pueda acercarse tanto como a otra. Las matemáticas involucradas también son complejas. No tengo la habilidad matemática para convertir esto en un modelo matemático, pero puedo ver cualitativamente cómo podría hacerse. Esta idea puede proporcionar un camino a seguir y puede producir una serie de nuevas teorías matemáticas, que incluso pueden unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica.

  1. La ecuación es -G ((m * M) / r ^ 2)) como lo define la física newtoniana
  2. El número cero solo denota el punto a de una integral desde 0-infinito de la función derivada anterior
  3. Según la teoría de la relatividad general de einsteins, no existe una forma clara y generalmente aceptada de determinar la energía potencial. Existen algunos modelos, pero cada uno conserva la ley de conservación de la energía.
  4. La distancia entre dos masas nunca puede ser verdaderamente cero, debido al concepto de repulsión de Pauli; esa es la fuerza que repele las nubes de electrones separadas.

No hay energía infinita. Lo siento :/

Si la distancia fuera cero, la masa sería m = m1 + m2, todo sería el mismo objeto. El potencial gravitacional y la fuerza se vuelven tan grandes que ahora están unidos.

Si usted, como m2, estuviera en el centro de la Tierra (y se derritiera), lo consideraríamos parte de m1.

Considere 2 protones por un momento. Cada uno tiene una masa de 1,67 x 10–27 kg. Un protón tiene un diámetro de aproximadamente 1 × 10–15 m.

Entonces, 2 protones nunca podrían estar separados por menos de 1 protón de diámetro. Nunca podemos llegar a una distancia ni siquiera cercana a cero. Inserte esos valores en la ecuación para la fuerza de atracción gravitacional y obtenemos una fuerza de atracción máxima posible de 1.8 × 10–34N.

Eso ni siquiera está cerca del infinito y no puede ser más alto.

Una masa tiene dimensiones definidas. Como la masa se considera una partícula puntual que actúa en el centro de gravedad, los centros de gravedad nunca pueden tocarse, es decir, r nunca puede ser cero porque las extremidades de las masas detendrán cualquier movimiento. En el caso hipotético donde las masas se presionan lo suficiente como para fusionarse, las masas ya no son independientes y la fórmula potencial ya no se aplica.

Hice un experimento en la escuela para demostrar que la ley del cuadrado inverso es falsa en r = 0. Usé 2 imanes débiles y dije que de acuerdo con la ley del cuadrado inverso, estos imanes (SS) nunca pueden tocarse porque la fuerza de repulsión sería infinito. Los presioné lo suficiente y se tocaron. La maestra explicó que las fuertes fuerzas repulsivas deformaban los dominios magnéticos que la ley no aplicaba en la dirección que yo estaba presionando.

Para masas neutrales, la distancia de cierre sería la superficie del otro. Si la fuerza es lo suficientemente fuerte, podría deformar o dividir las masas antes de que se acerque al infinito porque las configuraciones habrían cambiado, por lo tanto, la fórmula original no se aplicaría.

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