Czy wszystkie obiekty we wszechświecie wywierają siłę na wszystkie inne obiekty?

23

Czy wszystkie obiekty we wszechświecie wywierają siłę na wszystkie inne obiekty? Jak rodzaj grawitacji; także, o ile maleje, gdy robi się coraz dalej?

Timtech
źródło
Ciekawy twojego myślenia za sformułowaniem „jak rodzaj grawitacji”. Czy szukasz siły o nieskończonym zasięgu innej niż grawitacja?
Bob Stein
Dotychczasowe odpowiedzi mają wyraźnie „newtonowski” smak. Odpowiednią teorią grawitacji dla tego pytania jest oczywiście teoria Einsteina i na tej podstawie dowiadujemy się, że wszystko w naszym horyzoncie przyczynowym działa na nas grawitacyjnie. To, czy materiał znajdujący się poza naszym horyzontem przyczynowym może mieć wpływ, jest technicznie znacznie bardziej złożone i zależy od szeregu założeń dotyczących początkowych warunków ekspansji kosmicznej. Czy ktoś chce to rozwiązać?
JonesTheAstronomer
Każdy, kto myśli, że może odpowiedzieć na to pytanie, musi przypomnieć sobie czasy, zanim dowiedzieliśmy się o istnieniu ciemnej energii i ciemnej materii. Wykryjemy rzeczy (w tym te wymienione powyżej) na podstawie wpływu (siły), jaki mają one na inne rzeczy. Gdyby w kosmosie znajdował się obiekt nie wywierający żadnej siły na inny obiekt, nie wiedzielibyśmy, że on istnieje.
Jack R. Woods,
Również jedyną znaną „wolną” cząsteczką bez masy (teraz, gdy uważa się, że neutrino ma masę), jest foton, który wywiera „siłę” w tym sensie, że ma pęd p = h / (długość fali). Właśnie to „popycha” żagle słoneczne (ciśnienie promieniowania). Cząstki o masie oczywiście „wywierają” grawitację.
Jack R. Woods,
Jeszcze jedna rzecz. Znamy tylko 4 siły. Silne i słabe siły opadają z odległością tak szybko (krótki czas życia cząstek przenoszących siłę), że są ograniczone do odległości wokół wielkości jądra. Pozostałe dwa dobrze znamy (elektromagnetyzm i grawitacja). O ile wiemy, nie ma siły „podobnej do grawitacji”.
Jack R. Woods,

Odpowiedzi:

16

Tak - to wzór:

F=Gm1m2d2

Korzystając z tego równania, możemy powiedzieć, że wszystkie atomy we wszechświecie wywierają na siebie siłę. Jeden atom węgla-12 ma masę . To szalona mała masa.1.660538921(73)×1027kg

Powiedzmy teraz, że te dwa atomy dzieli 100 000 000 lat świetlnych. To , co jest bardzo dużą odległością.9.461×1023m

Teraz, jeśli podłączymy te wartości do naszego równania, otrzymamy, że siła wynosi:1.709191430132×1059N

To bardzo, bardzo mała ilość siły. Ale to wciąż siła.

Cofnij
źródło
3

Nie. Niemożliwe jest, aby każdy obiekt wchodził w interakcje z każdym innym obiektem, z powodu twierdzenia ogólnej teorii względności, że wszechświat może i rozwija się szybciej niż prędkość światła.

Zakładam, że wszechświat początkowo rozszerzał się z prędkością światła lub zbliżoną do prędkości światła i że zaraz po Wielkim Wybuchu rozwijał się szybciej niż prędkość światła.

Niektóre cząstki / formy energii, które do nas dotarły, również musiały zostać „powstrzymane lub ugięte”, nawet na młodych etapach Wielkiego Wybuchu, i są teraz w odległości, w której nigdy nie mogą do nas dotrzeć. Mogły być powstrzymywane przez na przykład czarną dziurę.

Potencjalnie, jeśli ekspansja wszechświata w jednym punkcie była tak powolna, że ​​grawitacja z każdej cząstki miała czas na rozprzestrzenienie się na każdą inną cząsteczkę, to tak - każda cząstka i energia we wszechświecie wpływa na każdą inną cząsteczkę.

frodeborli
źródło
To jest niepoprawne. Z ogólnej teorii względności wynika, że ​​grawiton nie ma masy i dlatego porusza się z prędkością światła. Ponadto wszechświat nie rozszerza się szybciej niż prędkość światła w naszym kosmologicznym horyzoncie.
astromax
@astromax Ale czy są przedmioty poza naszym kosmologicznym horyzontem? Średnicę wszechświata szacuje się na około 93 miliardy lat świetlnych.
frodeborli
Grawiton jest również hipotetyczną cząsteczką, której należy jeszcze obserwować i najprawdopodobniej nigdy nie będzie obserwowana, chyba że będzie miała masę.
frodeborli
Grawiton nie został jeszcze odkryty bezpośrednio, ale nie wiem, dlaczego mówicie, że najprawdopodobniej nigdy nie zostanie zaobserwowany, chyba że ma masę. Uważa się, że jest to cząstka bezmasowa i dlatego porusza się z prędkością światła. Istnieją jednak pośrednie dowody na to, że promieniowanie grawitacyjne (grawitony) faktycznie istnieje, a za tę pracę przyznano nagrodę Nobla ( nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1993/illpres/… ). Nie wiemy, czy istnieją rzeczy poza naszym horyzontem. Nie widzimy ich ani nie odczuwamy ich działania, ponieważ wszystkie cząstki są ...
astromax
ograniczone do podróżowania z prędkością światła. Twoje oryginalne oświadczenie pozostaje niepoprawne.
astromax