Supongamos que construimos un escudo esférico hecho de un material fuerte alrededor de la Tierra a una altura, ¿podría desafiar la gravedad y permanecer suspendido?

No desafiaría la gravedad. Nada desafía la gravedad y se sale con la suya … [Pero tal vez salte a mi edición primero antes de leer todo esto].

Si el material es suficientemente fuerte en compresión, básicamente sería un arco arquitectónico sin fin y, en ese sentido, sería estable y autosuficiente.

Pero, una masa esférica en forma de caparazón alrededor de la Tierra sería orbitalmente inestable. Debido a la ley de gravedad cuadrada inversa, cualquier cambio de centrado perfecto para tal “satélite” se vería reforzado, lo que llevaría a la desintegración orbital, en lugar de simplemente una órbita desplazada.

Digamos que la esfera está perfectamente centrada en el centro de masa de la Tierra. Dulce; Nuestro escudo está funcionando. Ahora, digamos que sucede algo; una nave espacial pasa a través de un ojo de buey en la esfera, un asteroide choca con ella, esa molesta cosita de la Luna no se queda quieta, etc. La esfera se mueve para estar 1 “más cerca del centro de masa en el polo norte, y 1” más lejos en el polo sur. Bueno, la gravedad de la Tierra ahora está “tirando” más fuerte en el extremo del polo norte que en el extremo del polo sur, causando que este problema se agrave; Si la esfera se mueve fuera del centro en cualquier dirección, ese movimiento se verá reforzado. Está en una “órbita” completamente inestable.

No podría permanecer suspendido sin algún tipo de mecanismo de corrección orbital (propulsores de algún tipo). Establecerlo girando no resolvería el problema: el punto bajo de la esfera solo progresaría un poco antes de estrellarse.

O bien, podría hacer que esta esfera de escudo REALMENTE sea ligera, y podría depender de la presión de la atmósfera de la Tierra para mantenerse centrada. Digo REALMENTE ligero porque las presiones atmosféricas donde queremos que sea REALMENTE bajo.

EDITAR: Al pensar más en esferas y longitudes de acordes … No creo que sea inestable en la forma en que lo dije. En realidad, no creo que la posición de la esfera importe, en términos de estar centrada en la Tierra. La atracción gravitacional neta de la esfera del escudo debería ser cero. TODAVÍA necesitaría corrección; una vez fuera del centro, no hay corrección para su impulso, y continuaría moviéndose fuera del centro en esa dirección. Y ponerlo a girar todavía no solucionaría eso. Pero, no sería dinámicamente inestable; no aceleraría en la dirección de la perturbación inicial. Alguien revise las matemáticas de esto antes de construir dicha esfera de escudo …

Pregunta muy inteligente y también interesante. Si haces un escudo esférico alrededor de la tierra y si la gravedad de la tierra está distribuida uniformemente, la gravedad no afectará al escudo. Pero en realidad, la tierra no es realmente esfera sino esferoide. Olvidemos eso. Asumiendo que la tierra es una esfera verdadera y el material del escudo esférico, la gravedad de la tierra fuerte no puede atraerla. Las razones: una, el campo gravitacional está distribuido uniformemente, en segundo lugar, la geometría del material fuerte evitaría la atracción, más bien la simetría del campo gravitacional y la simetría del escudo anularían la gravedad. Habrá gravitación entre la tierra y el escudo, pero ni el escudo caerá en la tierra ni la tierra se moverá hacia el escudo. Además, el efecto de la gravedad disminuiría rápidamente si el escudo está lejos de la superficie terrestre. El escudo esférico giraría alrededor del sol como si fuera un cuerpo independiente, o para un hombre parado en la superficie de la tierra, se vería como una esfera celestial suspendida.

No lo creo. El problema es que su propio centro de gravedad sería el mismo que el de la Tierra, por lo que no experimentaría ningún tirón gravitacional neto de la Tierra. En lo que a él respecta, la Tierra no existiría (aparte de la presión de su atmósfera). Entonces, básicamente, sería una segunda Tierra girando alrededor del Sol, ¡en el mismo lugar! Eso no me suena estable; Estoy bastante seguro de que el sistema colapsaría rápidamente y la Tierra terminaría chocando con el caparazón.

Es cierto que esto es solo pensar en el sillón; ¡Me encantaría saber de alguien que haya hecho la física real en esto! En particular, al pensarlo un poco más, exactamente la misma lógica se aplicaría a una Esfera Dyson y la gente toma esa idea en serio, por lo que quizás mi pensamiento es defectuoso

Absolutamente no

Solo es posible si el escudo gira alrededor de la tierra a cierta velocidad, lo que depende de la altura del escudo sobre grpund

Pero es prácticamente imposible

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