Bueno, comencemos con la fórmula de la fuerza de atracción gravitacional entre dos cuerpos según lo postulado por Newton:
[matemáticas] F = G M_1 M_2 / r ^ 2 [/ matemáticas]
[matemática] M_1, M_2 [/ matemática] son las masas de los dos cuerpos y [matemática] r [/ matemática] es la distancia entre sus centros de masa.
- ¿Qué sucede en un segundo si la gravedad de la Tierra se detiene?
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Aunque la fórmula funciona como se esperaba, no explica por qué existe la gravedad en primer lugar.
Einstein, en su investigación para tratar de explicar y corregir mejor algunas fallas de los principios de la gravedad newtoniana, ideó las Teorías de la relatividad general y especial, que se han interpretado varias veces y de diferentes maneras para explicar por qué existe la gravedad.
La idea común es que, en lugar de que el Espacio y el Tiempo sean dimensiones separadas, se combinan en una sola entidad llamada espacio-tiempo y este es el tejido del universo.
Cuando un cuerpo que tiene masa está presente en este tejido, causa una distorsión en el espacio-tiempo, una curvatura. Cuanto más masivo es el cuerpo, mayor es la curvatura. Esta curvatura generalmente se denomina pozo de gravedad, región de influencia gravitacional, etc.
Entonces, cuando otro cuerpo se mueve en su propio camino y tiene que cruzar o pasar a través de este espacio-tiempo distorsionado / curvado, necesita tener la velocidad suficiente para cruzar esta curvatura. Si no tiene la velocidad requerida, puede formar una órbita estable / inestable alrededor de la masa más grande o terminar moviéndose hacia ella y colisionar, dependiendo de su velocidad. Esto es muy parecido a un cuerpo que se mueve en una carretera inclinada en ángulo y cómo, con diferentes velocidades, puede deslizarse hacia abajo o desde arriba.
Esto generalmente se explica en muchas demostraciones de láminas de goma.
Pero oye, espera! ¿Qué pasa si el otro cuerpo no se mueve y está estacionario? ¿Cómo puede entonces moverse “hacia abajo” bien esta gravedad? Bueno, a eso, si dijera que es una pendiente y el cuerpo rueda “hacia abajo” esta pendiente y eso causa Gravedad, ¡estaría MUY MAL!
La explicación de la pendiente de que un cuerpo rueda por una pendiente inclinada en la Tierra funciona porque la fuerza gravitacional de la Tierra atrae a ese cuerpo y hace que ruede hacia abajo. No puedo usar Gravity como la razón por la que Gravity existe, ¡sería una farsa lógica!
¡La verdadera razón es que en el espacio-tiempo, no puedes ser realmente estacionario! Cuando te mueves por el espacio, también te mueves por el tiempo y viceversa. Entonces, incluso cuando estás estacionario en el espacio, te estás moviendo en una dirección en el tiempo y, como resultado, ¡te estás moviendo en el espacio-tiempo!
La relación entre las velocidades a través del espacio, el tiempo cuando se viaja a través del espacio-tiempo depende mucho de los efectos relativistas, la velocidad de la luz, etc., y justifica una cuestión propia.
Pero volviendo al tema, si esta región curva del espacio-tiempo o la gravedad de un cuerpo se encuentran en tu camino, no puedes saltearla. Tienes que atravesarlo e interactuar / interactuar con él. Todo este proceso / mecanismo le parece a un observador como si los cuerpos se estuvieran atrayendo entre sí y estuvieran interactuando “Gravitacionalmente”, y por lo tanto, se dice que una fuerza de gravedad actúa entre ellos.
Esta es también la razón por la cual los fotones, aunque tienen masa cero, son atraídos por pozos de gravedad fuertes, como los de las estrellas masivas, las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Otro punto aquí es que aunque los fotones no tienen masa, son energía y porque la energía y la masa son formas diferentes entre sí, relacionadas por [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas], una cantidad suficiente de fotones reunidos en un volumen, puede generar una curvatura en el espacio-tiempo y exhibir Fuerza Gravitacional. Si la cantidad de energía recolectada es suficiente, pueden formar un “Kugelblitz”, un agujero negro hecho de energía pura.
Ahora, por qué la gravedad de la Tierra actúa sobre usted, usted es un objeto que tiene algo de masa y tiene su propia gravedad. La Tierra tiene una masa mucho mayor y un pozo de gravedad más grande que tú. Al pararte sobre la corteza terrestre, estás dentro de su pozo de gravedad, pero no realmente en su centro de masa, el núcleo. Debido a la distancia entre tu y el centro de masa de la Tierra, estás sujeto a una fuerza de gravedad que puede calcularse mediante la fórmula de Newton en la parte superior. Lo contrario también es cierto, la tierra se siente atraída por tu gravedad, pero debido a las diferencias de tamaño y masa, ¡el movimiento de la tierra como resultado de esto es insignificante!
La siguiente imagen muestra los pozos de gravedad de diferentes objetos en el sistema solar.
Algunas imágenes fueron tomadas de una búsqueda en Google y otras de los siguientes sitios:
Vivimos en el fondo de un pozo de gravedad
Referencias
¿Qué causa la gravedad?
¿De dónde viene la gravedad? – Universo hoy
Lea también esta respuesta sobre cómo la curvatura espacio-tiempo puede explicarse erróneamente para explicar la gravedad:
La respuesta de Tom Watkins a ¿Por qué los objetos con deformación masiva espacio-tiempo?
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