Fråga:
Utövar alla föremål i universum kraft på alla andra föremål?
Timtech
2013-09-25 04:39:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Utövar alla objekt i universum kraft på alla andra objekt? Som en typ av gravitation; också, hur mycket minskar det när det kommer längre bort?

Nyfiken på ditt tänkande bakom formuleringen "som en typ av gravitation". Letar du efter en kraft med oändlig räckvidd än tyngdkraften?
Svaren hittills har en tydlig "newtonsk" smak. Den lämpliga gravitationsteorin för denna fråga är naturligtvis Einsteins och av det lär vi oss att allt inom vår kausala horisont påverkar oss gravitationsmässigt. Huruvida material utanför vår kausala horisont kan ha inflytande är tekniskt mycket mer komplicerat och beror på ett antal antaganden om de ursprungliga förutsättningarna för den kosmiska expansionen. Någon som vill ta itu med det?
Alla som tror att de kan svara på den här frågan måste tänka tillbaka på dagarna innan vi visste om existensen av mörk energi och mörk materia. Vi upptäcker saker (inklusive de som nämns ovan) genom den effekt (kraft) de har på andra saker. Om det fanns ett föremål i rymden som inte utövade någon kraft på ett annat föremål skulle vi inte veta att det fanns där.
Den enda kända "fria" masslösa partikeln (nu när neutrino tros ha massa) är också foton som utövar en "kraft" i den meningen att den har momentum p = h / (våglängd). Det är detta som "skjuter" solseglar (strålningstryck). Partiklar med massa "utövar" naturligtvis allvar.
En sak till. Vi känner bara till fyra krafter. De starka och svaga krafterna faller av med avstånd så snabbt (kort livslängd för partiklar som bär kraften) att de är begränsade till avstånd runt storleken på en kärna. De andra två känner vi väl (elektromagnetism och gravitation). Det finns ingen "typ av tyngdkraft" så långt vi vet.
Två svar:
#1
+16
Undo
2013-09-25 04:50:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja - det här är formeln:

$$ F = G \ frac {m_1m_2} {d ^ 2} $$

Med den här ekvationen kan vi säga att alla atomer i universum utövar kraft på varandra. En kol-12 -atom har en massa på $ 1.660538921 (73) \ times10 ^ {- 27} kg $. Det är en galen liten massa.

Låt oss säga att dessa två atomer är 100.000.000 ljusår från varandra. Det är $ 9,461 \ times10 ^ {23} m $, vilket är ett mycket långt avstånd.

Om vi ​​nu ansluter dessa värden till vår ekvation får vi att styrkan är: $ 1,709191430132 \ gånger 10 ^ {- 59} N $

Det är väldigt mycket mycket kraft. Men det är fortfarande kraft.

#2
+3
frodeborli
2014-01-08 07:10:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nej Det är omöjligt för varje objekt att interagera med alla andra objekt, på grund av påståendet från allmän relativitet, att universum kan, och är, expanderar snabbare än ljusets hastighet.

Jag antar då att universum ursprungligen expanderade vid eller nära ljusets hastighet, och att det omedelbart efter big bang expanderade snabbare än ljusets hastighet.

Några av de partiklar / energiformer som skulle ha nått oss måste också ha "hållits tillbaka eller avböjts", även i de stora stadierna av Big Bang, och är nu på ett avstånd som de aldrig kan nå oss. De kunde ha hållits tillbaka av till exempel ett svart hål.

Om universums expansion vid en tidpunkt var så långsam att gravitationen från varje partikel hade tid att sprida sig till varannan partikel, så ja - varje partikel och energi i universum påverkar alla andra partiklar.

Detta är felaktigt. Förutsägelsen från allmän relativitet är att gravitationen är masslös och därför färdas med ljusets hastighet. Dessutom expanderar inte universum snabbare än ljusets hastighet inom vår kosmologiska horisont.
@astromax Men det finns föremål utanför vår kosmologiska horisont? Universums diameter uppskattas till cirka 93 miljarder ljusår.
Gravitonen är också en hypotetisk partikel som ännu inte måste observeras, och den kommer sannolikt aldrig att observeras om den inte har massa.
Gravitonen har ännu inte upptäckts direkt, men jag vet inte varför du säger att det sannolikt aldrig kommer att observeras om det inte har massa. Det antas vara en masslös partikel, och det är därför den färdas med ljusets hastighet. Det finns emellertid indirekta bevis för att gravitationsstrålning (gravitoner) faktiskt existerar, och ett nobelpris (http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1993/illpres/discovery.html) tilldelades för detta arbete. Vi vet inte om det finns saker utanför vår horisont. Vi kan varken se dem eller känna deras effekter eftersom alla partiklar är ..
begränsad till att resa med ljusets hastighet. Ditt ursprungliga uttalande förblir felaktigt.
Enligt wikipedia; "en detektor med massan av Jupiter och 100% effektivitet placerad i en omloppsbana runt en neutronstjärna skulle endast förväntas observera en gravitation vart tionde år, även under de mest gynnsamma förhållandena." Även enligt wikipedia: "gravitationsvågor måste spridas långsammare än" c "i ett område med massdensitet som inte är noll om de ska kunna detekteras". Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Graviton, indirekta källor: http://arxiv.org/abs/gr-qc/9709011 och http://arxiv.org/abs/gr-qc/0601043 .
Om gravitationsvågor kan spridas långsammare än "c", står mitt argument ovan; det är osannolikt att varje partikel "graviterar" på * alla andra * partiklar i universum. I mitt ursprungliga uttalande säger jag att jag antar att vid eller strax efter big bang var den totala expansionen snabbare än ljusets hastighet. Säger du att "kant-till-kant" -utvidgningen på en gång var långsammare än ljusets hastighet?
Nej, ditt argument är felaktigt. Du förvirrar gravitationella vågor med gravitoner. Någon korrigerar mig om jag tar fel på detta, men den enda punkt där universum har expanderat snabbare än ljusets hastighet hittills var under inflationstiden. Jag är inte övertygad om att du har någon kunskap inom kosmologi. Jag försöker inte avskräcka dig från att svara på frågor, utan låtsas att jag vet saker när du absolut inte bidrar till spridning av felinformation. Du presenterar inte heller källor i ditt svar.
@astromax, som vanligt i GR, för alla observatörer är rymdtiden lokalt platt, även under inflation, så jag är inte säker, vad menar du exakt med superluminal expansion. Kosmologisk expansion är ett icke-lokalt fenomen och ger till och med idag superluminalhastigheter på tillräckliga avstånd. Så, ja, objekten bakom horisonten graverar inte i approximation med svagt fält, utan påverkar oss ändå eftersom de påverkar det globala måttet.
@AlexeyBobrick Nonesense, expansionshastigheten (eller sammandragningen) mellan vilken punkt som helst inom observationshorisonten med avseende på en lokal observatör kan definieras utan några som helst problem. Om du är förvirrad över hur jag använder termen "superluminal hastighet", varför använder du den i nästa mening på exakt samma sätt som jag gör? För det andra, nej - någon superluminal expansion idag är nödvändigtvis utanför vår observationshorisont. Saker som fanns inom vår horisont i det mycket tidiga universum kanske inte är nu. De påverkade oss tidigare, men de gör det inte ..
har för närvarande något sätt att påverka oss på något sätt - mätvärde och allt. Jag är ledsen, vad du säger är fel.
@astromax, 1) Jag ber dig vara artig, jag är inte intresserad av sådana diskussioner här. 2) Som jag sa är relativ hastighet en icke-lokal kvantitet och beror på avståndet mellan två valda punkter. Därför finns det ingen bra definition av en sådan mängd som "universums expansionshastighet", som du använde tidigare. 3) Om något är oklart, var god välkommen att påpeka.
@AlexeyBobrick Jag vill påpeka att jag inte var oartig, och jag ber om ursäkt om du fick det intrycket. För det andra skulle jag också hålla med - dessa diskussioner i grundläggande kosmologi är meningslösa här. Om du föredrar kan jag komma fram på chatten någon gång. Det finns absolut en accepterad expansionshastighet för universum mellan två icke-lokala punkter. I själva verket är detta själva definitionen av Hubble-parametern. Hubble-parametern är den normaliserade expansionshastigheten vid vilken rödförskjutning (eller skalfaktor) som helst i universum, och om man vill hitta den "hastighet" med vilken galaxer vid nämnda
avstånd verkar röra sig bort från oss på grund av universums expansion, kan man göra det mycket enkelt. Jag är väldigt förvirrad över varför du tycker annars. Om du skulle hitta den hastighet med vilken horisonten verkar röra sig bort från oss, skulle du upptäcka att den nödvändigtvis måste vara mindre än ljusets hastighet.
@astromax Är inte * vår * horisont irrelevant? Varje partikel inom vår horisont har sin egen horisont, som skiljer sig från vår. Och frågan på den här sidan handlar om * varje * partikel i universum.
@astromax: Hubble-konstanten har måtten på hastighet över avstånd. Så, för att använda din fras "universum expanderade snabbare än ljusets hastighet", som jag har kommenterat hittills, måste du ha ett avståndsmått mellan några två punkter. Valet av avståndsmått är godtyckligt. Så begreppet "superluminal expansion av universum" är också godtyckligt. Men ja, Hubble-konstanten är säkert väldefinierad.
Till båda dina kommentarer: Jag tycker att kommentarerna här blir lite mycket (men inte nödvändigtvis utanför ämnet). Jag tillbringade ett par minuter igår med att diskutera detta ämne med mina kollegor och vi kom fram till en beräkning som jag tycker är relevant för diskussionen (och kan bevisa att ja, faktiskt @frodeborli kan vara korrekt genom att det inom vår kommande horisont är möjligt för att galaxer verkligen rör sig snabbare än ljusets hastighet i förhållande till oss). När jag har fått detaljerna utarbetade lite mer kommer jag att försöka få en chatt igång med er två. Skulle detta vara okej?


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...