¿Qué tan cerca deberían estar las Dos Tierras para romper literalmente a un ser humano por la mitad con la gravedad?

Esto es básico, pero supongo un malentendido bastante típico de la gravedad.

El error está en pensar en las fuerzas como si se aplicaran a los extremos opuestos de una cuerda. Una fuerza de gravedad está relacionada con un gradiente en un campo potencial. Si traes dos objetos gravitantes uno cerca del otro, no tirarán de la cabeza hacia un lado y los pies hacia el otro lado. No, los efectos están en cada punto del espacio. Ningún punto siente tensión debido a la gravedad; todos los puntos sienten una fuerza decreciente porque la cancelación funciona en todos los puntos en el espacio.

Aquí hay una analogía: coloca una masa en un trampolín. Cerca de la masa, caes hacia ella. Ahora coloca dos masas. Observe que hay una protuberancia o cresta alta exactamente entre las dos masas. Coloque una canica allí, y lejos de separarse, simplemente no se sentirá atraída por ninguna de las masas, porque en la cresta no hay gradiente. Además, en cualquier lugar entre las masas, el gradiente es menor que si una masa estuviera allí sola.

Lo siento, no va a suceder. Sin importar cuán cerca los tengas, dos Tierras no tienen suficiente gravedad para romper a un humano por la mitad.

El campo gravitacional de la Tierra es más fuerte en su superficie, por lo que queremos que nuestro humano de prueba esté en la superficie de ambos planetas al mismo tiempo. Digamos que las leyes de la física se han relajado lo suficiente como para permitir que dos Tierras existan a la altura de un humano, digamos unos 2 metros. Un humano de masa promedio (digamos 70 kg) se para con los pies en una Tierra y las manos en la otra. Supongamos también que su masa se distribuye uniformemente entre la mitad superior de su cuerpo y la mitad inferior. En el punto medio exacto entre los dos planetas, sus campos gravitacionales se cancelan, por lo que, en esencia, la mitad superior de su cuerpo está siendo arrastrada hacia una Tierra y la mitad inferior hacia la otra. La fuerza que lo empuja hacia un planeta se llama “peso”, W , y se encuentra multiplicando la masa, m , por la fuerza del campo gravitacional, g , que en la superficie de la Tierra se redondea a 10 N / kg. Entonces, el peso de cada mitad del cuerpo de este hombre es W = m x g = 35 x 10 = 350 N. Así tenemos 350 N tirando de sus pies y 350 N tirando de su cabeza.

¿Es esto mucho? De ningún modo. Si colgamos a nuestro humano de prueba de una barra por las manos con los pies del suelo, experimentará el doble de esta fuerza de tracción y, sin embargo, estará completamente bien (bueno, suponiendo que lo derribemos lo suficientemente pronto como para que no se asfixie por la tensión en su diafragma, pero esto está muy lejos de ser partido por la mitad). Esto se debe a que ahora todo su peso (todos los 700 N de él) lo está tirando hacia el suelo mientras que la tensión en sus brazos (que debe ser igual al peso si no se mueve) está retrocediendo en la dirección opuesta. Puede soportar fácilmente la fuerza de su peso tirando de ambos extremos, por lo que la mitad de su peso debería ser aún menos aterrador.

Y aquí es donde la fuerza del campo gravitacional de nuestros dos Tierra es más fuerte. En cualquier otro lugar del universo, esto solo se hará más pequeño. Por lo tanto, nuestra prueba humana no correrá el riesgo de ser dividida por la mitad por dos Tierras.

Ahora solo tiene que preocuparse por ser aplastado cuando las leyes de la física se despierten y noten cuán juntas están esas dos Tierras.

He estado al acecho en Quora durante mucho tiempo, pensé que podría intentar participar.

Una tierra ejerce una G de atracción en su superficie: la cantidad de fuerza que se usó para caminar contra ella.

Entonces, tocar dos tierras simplemente tiraría de una G en cada dirección, cancelándose mutuamente.

Sin embargo, definitivamente nos aplastarían los dos planetas que chocan.

Usando números de una búsqueda rápida en Google, para desgarrar un cuerpo, necesitaríamos pequeños agujeros negros (de modo que su gravedad estuviera muy localizada para tirar de dos extremos de un cuerpo) cada uno tirando aproximadamente 185 veces la gravedad terrestre ( haciendo que un agujero negro demasiado pequeño sea estable).

Ahora, si permitimos la inercia, puede hacerlo con una sola tierra. Estoy pensando en colgaduras fallidas donde la cuerda era demasiado larga.

¿Te refieres a dos Tierras orbitando entre sí? En ese caso, supongamos que la superficie de cada Tierra está, en algún punto de su órbita, a unos 3 metros de distancia entre sí. Los planetas probablemente se estarían destrozando el uno al otro bastante mal, pero ignoremos eso.

¿Que pasa contigo? Digamos que te encuentras en el punto preciso de uno de los planetas, donde están separados por 3 metros en algún punto de su órbita mutua. En el momento en que el otro planeta pasa justo por encima de ti (¡qué espectáculo!), Estarías parado entre dos masas exactamente iguales que están casi exactamente a la misma distancia de ti.

En otras palabras, simplemente estaría más o menos ingrávido en ese momento. No se está desgarrando en absoluto.

Si lo destrozarán depende solo de cuán fuerte sea la fuerza de marea. Sin embargo, la fuerza de marea de la Tierra no puede ser sentida por los humanos. Entonces no sentirías ninguna fuerza de marea incluso si se duplica.

En lugar de ser desgarrado, serás aplastado por las dos masas en colisión.

Si esas Dos Tierras están de alguna manera bloqueadas en el espacio, tenemos que considerar si la fuerza gravitacional equivalente aplicada a cada átomo que se une químicamente con otro átomo es mayor que la fuerza eléctrica que mantiene a los átomos en ese enlace.

Dos Tierras no podrían destrozarte con la gravedad.

Puedes estar bastante seguro de eso, ya que una Tierra no puede mantenerte derribado si hay una fuerza lo suficientemente fuerte como para levantarte; no nos destrozamos por la mitad al intentar hacer un pull-up.