La fuerza electromagnética y la gravedad obedecen a la ley del cuadrado inverso. ¿Por qué la gravedad es tan débil a grandes escalas?

No no. La fórmula para la fuerza electromagnética (fuerza de Coulomb) y la fuerza gravitacional contienen una ley del cuadrado inverso, pero eso no significa que sean igualmente fuertes. Debes mirar todos los números en la fórmula.

Para la ley de Coulomb obtienes:

[matemáticas] F = k_e \ frac {q_1 q_2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Para la ley de Newton obtienes:

[matemáticas] F = G \ frac {m_1 m_2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Esta [matemática] k_e [/ matemática] es la constante de Coulomb que está en el orden de [matemática] 10 ^ 9 [/ matemática]. La [matemática] G [/ matemática] es la constante gravitacional que está en el orden de [matemática] 10 ^ {- 11} [/ matemática].

La gravitación es muy débil. Pero a niveles de gran escala, la gravitación es más fuerte que las fuerzas de Coulumb porque por cada partícula que tiene, las fuerzas gravitacionales se suman. Pero las fuerzas electromagnéticas se cancelan debido al número igual de partículas con carga positiva y carga negativa. Verá, la materia macroscópica es principalmente eléctricamente neutral desde el exterior, por lo que el efecto electromagnético neto es prácticamente cero. Más materia no le da más efectos electromagnéticos (la mayoría de las veces). Pero la materia no es neutra gravitacional, tiene masa y el efecto gravitacional se suma cuando obtienes más masa (todo el tiempo).

Um … Esto está completamente mal.

La fuerza gravitacional en un electrón debido a un protón es 41 orden de magnitud menor que la fuerza electromagnética en el electrón debido a un protón. La gravedad cuántica es extremadamente difícil en parte porque no tenemos datos experimentales sobre cómo se ven las interacciones gravitacionales a escala subatómica; es demasiado insignificante para detectar.

Sin embargo, la fuerza electromagnética se origina en cargas positivas y negativas, mientras que la gravedad se origina solo en masas positivas. Debido a esto, la interacción electromagnética tiende a cancelarse a distancias más grandes, pero la fuerza gravitacional no lo hace, por lo que la gravedad es la interacción dominante a grandes escalas.

Todos los campos alcanzan al infinito: eléctrico, magnético, gravedad, más posiblemente las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Entonces, la distancia en sí misma no es el problema. Si elimina mucho menos del 1% de los electrones de valencia (más externos) de los átomos en un globo, el campo eléctrico resultante permitirá que el globo tire del cabello, cuelgue de una pared, etc. Obteniendo menos del 1% de Los electrones apropiados para moverse en un patrón harán un metal altamente magnético, suficiente para levantar un automóvil o lo que sea. En ambos ejemplos, los campos magnéticos y eléctricos eran fuertes que el campo de gravedad para ese mismo objeto. Es por esa sencilla razón que la gravedad es mucho, mucho más débil que los campos magnéticos y eléctricos. La gravedad es “fuerte” en un sentido, siempre se refuerza: las partículas positivas y negativas pueden cancelar cada campo eléctrico (al menos cuando se observa desde una distancia) y los campos magnéticos mueren rápidamente a lo largo de la distancia. Una explicación adicional requiere la explicación de monopolos, dipolos y cuadripolares; Puedo hacer eso si lo deseas.

En realidad, la fuerza electromagnética y la fuerza de gravedad NO son las mismas en el nivel minúsculo: en un átomo es la fuerza electromagnética la que mantiene el electrón unido al núcleo. La fuerza de gravedad es completamente insignificante, siendo casi 40 órdenes de magnitud más pequeña.

Sin embargo, hay otra gran diferencia entre las dos fuerzas: la carga eléctrica puede ser negativa, mientras que nadie ha encontrado una partícula con masa negativa. Esto significa que las fuerzas de gravedad siempre se sumarán, mientras que las fuerzas electromagnéticas pueden cancelarse entre sí.

Comencemos por el principio con el experimento lanzando bolas desde una torre. Esta vez usaremos un globo de 3 metros de diámetro contenido en un globo hecho de un material de un solo átomo de espesor hecho de la sustancia de menor densidad. La otra bola está hecha de oro con un diámetro de 1 m. ¿Qué pasará cuando se caigan de la torre?

El globo aerostático caerá muy muy lentamente y la bola dorada casi a g.

Entonces, la fórmula de Netwons está mal, ya que ambos deberían caer a 9.81 metros por segundo al cuadrado.

He corregido esta fórmula.

Fuerza de clasificación = gx volumen objeto x (objeto de densidad – densidad media)

Cuando intervienen dos medios, el término objeto de densidad se reemplaza por medio 1 y el medio de densidad se reemplaza por medio de densidad 2.

El volumen del objeto es el mismo volumen que el medio con el que intercambia su posición muchas veces, por lo que el término objeto de volumen es el único término requerido. El medio de volumen 1 se utiliza cuando se trata de dos medios.

Esta nueva fórmula tiene magnitud y dirección a diferencia de la aceleración Newton Force = masa x que solo tiene magnitud.

Por lo tanto, el helio es menos denso que el aire y su ascenso no cae a una fuerza calculada en la fórmula.

G es una constante pero g varía con la altura y es un valor diferente para cada planeta o estrella.

Luego tenemos que reemplazar g en la fórmula con términos que muestren la causa de la gravedad. Esto explicará por qué es una fuerza débil en comparación con el magnetismo y la fuerza nuclear débil.

Imagina que estás parado en tierra firme. Ahora mire sus pies y el contorno de ellos, la huella del pie. Ahora imagine una forma de cono debajo de cada pie con la punta del cono en el centro de la Tierra. En este volumen con billones de billones de billones de átomos cada uno con electrones con direcciones de giro. Desde el núcleo magnético de la Tierra, los espines de los electrones crean cadenas de átomos con la misma dirección de los espines. Se comportan como un enjambre que afecta las cadenas de átomos que los rodean cambiando sus direcciones de giro. El efecto es proporcionar un haz invisible de electromagnetismo. Esto continúa en la atmósfera, pero las cadenas son mucho más débiles y aparecen y luego se rompen. Esto es suficiente para mantener la atmósfera en su lugar y un campo de densidad está en su lugar con la densidad del aire mayor a nivel del suelo a una densidad siempre pequeña pero nunca cero en los bordes exteriores de la atmósfera.

Estos haces de electromagnetismo provocan que los giros de electrones en los objetos como usted y los medios como el aire cambien de dirección. Los objetos giran hacia atrás en relación con los de la Tierra, lo que provoca la atracción de los electrones con los espines alineados. Algunos materiales lo harán más fácilmente que otros, pero el número es constante por objeto. Entonces, un objeto más denso contendrá más átomos y, por lo tanto, un mayor número de átomos alineados. La fuerza de clasificación es mayor para estos.

La fuerza es débil ya que la Tierra debajo del objeto o medio tiene un porcentaje de átomos con electrones con la misma dirección de giro. En un imán, esta proporción es mucho mayor y, por lo tanto, la fuerza también es mayor.

El siguiente paso es cuantificar la proporción de átomos con la misma dirección de giro y la cantidad de fuerza por átomo. Los términos de la Fuerza de clasificación a los que se llegó entonces se pueden usar para reorganizar la fórmula anterior a g =….

El valor de g tendrá un signo también + g (abajo) o -g (arriba)

Le he pedido a la NASA que me ayude en esta etapa.

Saludos

Miguel

Su pensamiento en una dimensión diferente podría ser cierto. Como sabemos, la masa y la carga no interactúan entre sí, es decir, si alguna vez existen por separado. También notamos que las masas similares se atraen, mientras que las cargas similares repelen. Entonces, si queremos usar la misma ley del cuadrado inverso para describir las fuerzas electrostáticas y gravitacionales, necesitamos poner iq para q (dando (iq) ^ 2 = -q ^ 2), donde i es el número imaginario y q es cargar. Como si dijéramos que una carga es una masa imaginaria, o una carga es una coordenada normal a la masa, como iy es normal a x en el plano complejo de las matemáticas.
Puede agregar a esto el hecho de que nuestras unidades de medida de masa, carga, longitud y tiempo son arbitrarias y puede elegir unidades en las que las constantes electrostáticas y gravitacionales sean una.