¿Una partícula como un protón / electrón atrae a todas las demás partículas en el universo con una fuerza de gravedad?

Sí, pero débilmente. La ecuación para la atracción gravitacional es la siguiente:


Donde F es la fuerza de atracción gravitacional, G es la constante gravitacional (aproximadamente igual a 6.67 * 10 ^ -11), m1 y m2 son las masas de los objetos afectados yr es la distancia entre los centros de masa de los objetos. Este valor muy pequeño de G es lo que hace que la gravedad sea la fuerza más débil, y es la razón por la cual la atracción gravitacional de la Tierra es más notable que la de partículas pequeñas como los electrones. La masa de la Tierra es de aproximadamente 6 * 10 ^ 24 kg, por lo que la fuerza de atracción entre la Tierra y una persona de 50 kg de pie en la superficie de la Tierra se puede calcular como:

Que es aproximadamente 500 N, coincidiendo con la segunda ley de Newton; F = ma.
Sin embargo, la fuerza entre dos electrones a solo 50 metros de distancia produce una respuesta muy diferente:


Lo que se aproxima a 4.06 * 10 ^ -71 N. No hace falta decir que esta fuerza es insignificantemente débil y no se puede medir con precisión.

Cualquier cosa con masa y energía (y ambas) dobla el espacio-tiempo de tal manera que afecta a todo lo demás. Ahora, la masa (en reposo o relativista) de una partícula como electrones o protones es tan pequeña y el efecto gravitacional es tan insignificante (la gravedad es la más débil de todas las fuerzas, por lejos ) que su efecto, incluso en las partículas vecinas, está por debajo El límite de la incertidumbre cuántica EM y, por lo tanto, ni siquiera se puede tener en cuenta, ya que está totalmente abrumado por todas las demás fuerzas.

Tenga en cuenta que incluso la fuerza electromagnética es mucho, mucho más fuerte que la gravedad: ¿ha visto un pequeño imán superar la atracción de nuestro gigantesco planeta en una pieza de hierro? Esto también se nota mucho con la electricidad estática, donde se puede ver un grupo de electrones mediblemente pequeño que levanta y sostiene trozos de papel contra la fuerza de la Tierra.

Estos son experimentos simples que deberías haber realizado en la escuela secundaria (y si no lo has hecho, aún puedes realizarlos en casa con facilidad). Lo hice, hace muchos años, y fue fascinante darse cuenta de cuán débil es la gravedad en comparación con todas las demás fuerzas, incluso en comparación con la más débil de estas otras fuerzas: el electromagnetismo.

Entonces, para resumir: sí, cada partícula con masa (en reposo o relativista, sigue siendo masa) intentará afectar todo lo demás en el universo. Tomará tiempo para que el “efecto viaje”, o más estrictamente, para que los cambios en la posición de una masa afecten a otra masa distante (la gravedad, como el electromagnetismo, se propaga a la velocidad de la luz), y el efecto será extremadamente débil. incluso a distancias muy cortas, y más aún a distancias más largas debido a la ley del cuadrado inverso. El efecto será tan débil que la incertidumbre cuántica básica, incluso en las partes más tranquilas y frías del universo, empantanaría tanto el efecto que lo dejaría sin sentido.

No.

Hay regiones del universo (más allá del universo observable) que se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz (porque el espacio mismo se está expandiendo). Las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz, por lo que una partícula aquí no puede afectar (gravitacionalmente o de otro modo) ninguna partícula más allá del horizonte cosmológico. (No discuta sobre el enredo; eso no es realmente un fenómeno causal).

La gravedad funciona a través de la masa y, en consecuencia, solo puede funcionar cuando hay masas muy grandes.

La gravedad se observa con mayor claridad y claridad cuanto más pesado es algo (las galaxias se afectan entre sí; los planetas que orbitan las estrellas; se rumorea que algunos de los acorazados de EE. UU. Tienen la masa suficiente para atraer algunos átomos de oxígeno) pero a nivel del átomo, la gravedad es básicamente inexistente .

Las fuerzas a nivel atómico son principalmente la fuerza fuerte y la fuerza débil , y también algo de electromagnetismo (podría estar equivocado sobre esa parte).

Si. Cada partícula ejerce gravedad sobre cualquier otra partícula.

El único problema es que la fuerza gravitacional de un protón o electrón individual es tan débil que apenas tiene un efecto medible. Consulte las respuestas a esta pregunta:
¿Cómo afecta la gravedad a las partículas subatómicas?

Si. Toda masa ejerce gravedad sobre toda masa, no importa cuán débilmente.