La fuerza gravitacional es causada por cuerpos que poseen masa. ¿Cuál es la razón por la cual una masa atrae a otra masa? ¿Por qué no repeler?

Según la Relatividad general, la masa de un objeto hace que el espacio se doble hacia su centro (gravedad) y los cuerpos con menos espacio de curva de masa en una curva más suave que los cuerpos con más masa. Los agujeros negros son un ejemplo de gravedad extrema, o el espacio-tiempo se dobla extremadamente hacia el centro del agujero negro, tanto que ni siquiera la luz puede escapar, simplemente sigue cayendo junto con todo lo demás que se acerca lo suficiente como para que no haya más. masivo que el agujero negro en cuestión (http: //hyperphysics.phy-astr.gsu…). El efecto es obviamente mayor y más visible cuando uno de los objetos es, por ejemplo, un planeta o una estrella … algo con mucha masa. El experimento Cavendish mostró esto en objetos más pequeños en 1787-1788.

A Newton se le ocurrió la idea de por qué sucede esto y creó una fórmula: Fg = G (m2-m1) / r ^ 2, donde m2 es el cuerpo con más masa, m1 el cuerpo con menos masa, G es la constante gravitacional y r ^ 2 es la distancia entre los dos cuerpos. Esta es la razón por la cual la manzana de Newton cae hacia la Tierra y no hacia arriba (lejos de la Tierra)

Todos los objetos tomarán el camino de menor resistencia (la ley de conservación del movimiento), por lo que el cuerpo con menos masa seguirá el camino del espacio que está “doblado” más hacia el cuerpo con más masa (dada la proximidad que permite a los objetos gravitacionales campos para interactuar, que es el término r ^ 2 en la fórmula para la fuerza de gravitación).

Dos objetos de la misma masa compartirán un centro de gravedad que es exactamente el punto medio entre los dos objetos, por lo que ninguno se atraerá más que el otro, por lo que se orbitarán entre sí (la segunda ley de Newton, también conocida como el problema de los dos cuerpos). Newton también descubrió que una órbita es una forma de “caída circular”.

Gracias por el A2A. Editado para eliminar la ambigüedad por autor.

La idea de que la gravedad es el resultado de cuerpos que poseen masa es en realidad una idea clásica que se basa en una combinación de teoría y observación. Sin embargo, la física moderna ya no ve la gravedad de esta manera. Los físicos tienen grandes esperanzas en el éxito de la teoría cuántica de campos al explicar las interacciones fundamentales en el universo, y si alguna vez podemos demostrar con éxito que existe un bosón spin-2 (gravitón) en la naturaleza, esto proporcionaría una explicación teórica y sólida para La atractiva propiedad de la gravedad.

Sin embargo, todavía soy bastante escéptico respecto a la teoría de la gravedad cuántica y creo que la mejor explicación para su pregunta es que la gravedad no es una fuerza, como se predijo en la Relatividad general. Como la gravedad no existe, los cuerpos no ejercen una fuerza gravitacional entre sí, sino que simplemente siguen la geodésica (camino más corto) a lo largo del espacio-tiempo curvo (que está deformado por la presencia de cuerpos masivos). Es por eso que la luz (que no tiene masa) todavía está doblada por estrellas y agujeros negros. Si la noción clásica de una fuerza gravitacional fuera cierta, entonces no esperaríamos que la luz interactuara gravitacionalmente con nada.

Así que supongo que si comienzas a cuestionar por qué la gravedad existe como una fuerza atractiva, entonces también debes cuestionar si existe.

La naturaleza de las fuerzas (atracción / repulsión) está codificada en las propiedades de transformación de Lorentz de los campos fundamentales responsables de la fuerza. Es bastante conocido que las fuerzas son transportadas por bosones que son partículas de espín entero, y resulta que todos los bosones de espín enteros son atractivos, es decir, las cargas responsables de esta fuerza vienen en un solo tipo, la carga positiva, mientras que los espines enteros impares fuerzas atractivas y repulsivas. Los detalles son técnicos silenciosos y requiere un cálculo para mostrar que la gravedad siempre es atractiva. Sin embargo, si quieres entrar en detalles, te recomiendo Feynman Lectures on Gravitation.

Entonces, la gravedad atrae. Tomemos eso como leído. (y lea la respuesta de Avinash).

La gravedad es una fuerza que no se puede proteger; es decir, no puedes bloquearlo. La gravedad es generada por la masa, y la masa solo puede ser una cantidad positiva. Incluso la antimateria tiene masa positiva, solo tiene energía negativa.

Si tuviera dos objetos de masa igual y opuesta, producirían una aceleración constante del sistema hacia el objeto de masa positiva, por lo que el objeto de masa positiva sería repelido por el de masa negativa, y el de masa negativa sería atraído por el resultado neto positivo: los objetos se dispararían hacia el otro extremo del universo, acelerando a medida que avanzaban, hasta alcanzar la velocidad de la luz en la dirección de la partícula de masa negativa a la positiva.

Sin embargo, la masa total, el impulso y la energía del sistema seguirían siendo 0. Esto rompe mucha física, por lo que estamos seguros de que es imposible. (O si lo fuera, eventualmente el universo se calentaría, sin fuente de energía para hacerlo, a una temperatura infinita).

No vemos nada como esto. (Por cierto: si quieres leer más sobre esto, busca Bondi).

Primero: la gravedad no es una fuerza. Si lo fuera, entonces, de acuerdo con F = ma, los pianos caerían (acelerarían) más lentamente que los guijarros. La gravedad es una deformación en el tejido del espacio-tiempo. A medida que te alejas de una masa, como un planeta, la deformación disminuye.
Imagine un piano flotando a 1000 pies sobre la superficie de la Tierra. El lado del piano más cercano a la Tierra está en una región más deformada que el lado del piano más alejado de la Tierra. Las regiones deformadas también experimentan cierta deformación temporal (al igual que los marcos móviles de referencia experimentan deformación temporal). Entonces, el lado cercano del piano y el lado lejano del piano experimentan el tiempo de manera diferente … y es esta diferencia, a lo ancho del piano, lo que hace que sus partículas componentes, etc., se desplacen, en promedio, hacia la Tierra . Así, el piano se cae.
La antigravedad es un sinsentido semántico, de la misma manera que la frase “anti- verde” es un sinsentido semántico. No hay fuerza para revertir.

Clásicamente, la gravedad es una propiedad de la masa.

En el lenguaje moderno, es la forma en que el espacio se deforma en presencia de masa. Bajo ciertas condiciones (era de inflación de la expansión del universo) puede ser negativo y repeler. La teoría general de la relatividad explica la geometría del espacio-tiempo.

¿Es la gravedad un feliz accidente?

Depende de lo que creas.

Mucha gente piensa que todo fue planeado para nosotros por el tipo inteligente en el cielo.

Desde un punto de vista puramente científico, las leyes de la física no se organizaron para nuestro beneficio. Somos un fenómeno sin importancia y muy poco importante en un universo enorme, pero que tiene la capacidad de preguntarse sobre algunas de las preguntas que ha planteado el OP.

¡Buena pregunta! Pero es más filosofía que
física. Si la fuerza gravitacional fuera
repulsivo en lugar de atractivo, la vida tal como la conocemos
Por supuesto, no sería posible. Importar
no se congregaría en estrellas, planetas, etc.
pero se distribuiría bastante uniformemente
en todo el espacio
Las cargas eléctricas de un signo similar, como saben,
repeler, pero gracias a Dios hay dos signos
de carga y los opuestos se atraen. Esto permite
átomos neutros para atraerse entre sí y
hace que la materia forme piezas duras (como el hierro)
y cristales (como diamantes).
Es interesante notar que la gravedad solo tiene
una carga y siempre atrae, la electricidad tiene
dos cargas (+ y -) y así pueden repeler o
atraer. La fuerza fuerte que mantiene los núcleos.
juntos parecen tener básicamente tres cargas
y es complicado
Por otro lado, no haber hecho todo
posibles experimentos, no podemos estar seguros de que
no hay algún tipo de gravedad en algún lugar de
El universo que repele (empuja). Puedes
he oído que Einstein encontró una ecuación
eso predijo eso, pero pensó que eso hizo
No tiene sentido y rechazó la idea. Ahora, sin embargo,
hay alguna evidencia experimental de tal
un efecto e incluso puede ayudar a explicar

Los cuerpos celestes se forman debido a la atracción / gravedad en el núcleo. Si tuvieran que repeler el uno al otro, estos cuerpos no se habrían formado. ¡El universo entero habría sido solo una nube de partículas de polvo que nunca formarían cuerpos celestes ya que se estarían repelando entre sí!

Me gustaría agradecer a Victor Toth, Simon Cooke y Dean Carpenter por tomarse el tiempo para mostrarme que la gravedad no es (-) en la inversión del tiempo. Lo siguiente no es cierto. “reproduce cualquier película al revés y descubres que la gravedad es (-) repulsiva. Demasiado para la asimetría de tiempo)

La antigravedad es una vieja idea, basada en la repulsión eléctrica y magnética que existe en la atracción lateral. Pero parece estar mal.

Hay explicaciones plausibles de por qué es así, pero aún no se ha confirmado ninguna.