Domanda:
La gravità è solo attrazione elettromagnetica?
Yashbhatt
2014-06-20 22:12:46 UTC
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Recentemente, stavo riflettendo sul pensiero che la maggior parte delle particelle elementari abbia un magnetismo intrinseco, quindi la gravità può essere solo una forma più debole di attrazione elettromagnetica? Ma ha deciso che l'idea era sciocca.

Ma poi ho cercato su Google e ho trovato questo articolo. Questa idea è davvero compatibile con altre teorie come menzionato nell'articolo? C'è qualche possibilità che questa proposizione sia vera?

Altro su [gravitoelectromagnetism] (https://physics.stackexchange.com/search?tab=votes&q=url%3a%22*.wikipedia.org%2fwiki%2fGravitoelectromagnetism%22).
Otto risposte:
Jim
2014-06-20 22:50:09 UTC
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Risposta breve: No.

Risposta lunga: Nooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo.

Morale della storia: la gravità e l'EM sono due cose molto diverse che sembrano simili ad alcune persone perché entrambe cadono come $ \ frac {1} {r ^ 2} $. Stai attento a ciò di cui ti fidi. Quando qualcuno fa una dichiarazione del genere, controlla i loro riferimenti. Se non ci sono riferimenti, ignoralo.

Frederic Brünner
2014-06-21 07:56:36 UTC
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La risposta alla domanda è no”.

Ci sono molti errori logici e argomenti viziati nell'articolo; Ne commenterò alcuni:

La luce solare non punta al vero centro di gravità del sole, mentre la gravità punta sempre al vero centro di gravità del sole.

La gravità "punta" sempre in una direzione coerente con la curvatura dello spaziotempo nella posizione in cui si trova l'oggetto che sente. Un cambiamento nella curvatura corrispondente a una sorgente in movimento non si propaga istantaneamente. In quanto tale, la posizione effettiva della sorgente non deve necessariamente concordare con la sua posizione apparente .

E se si propagasse alla velocità della luce, la gravità (come la luce solare) non indicherebbe la vera posizione del sole; e di conseguenza i pianeti si allontanerebbero dal sole e lascerebbero il sistema solare.

Questa è un'affermazione che non può essere sostenuta da calcoli reali.

La legge di gravità del quadrato inverso di Sir Isaac Newton è essenzialmente identica alla legge del quadrato inverso dell'attrazione elettromagnetica di Charles Coulomb

Solo perché due concetti sono simili, ciò fa non significa che siano la stessa cosa. Il fatto che sia la legge di Newton sia quella di Coulomb condividano il comportamento $ 1 / r ^ 2 $ non prova nulla.

Millikan stava neutralizzando la forza di gravità (creando antigravità), usando una batteria e due piastre metalliche per creare una forza elettrica uguale e opposta alla forza di gravità. Se Millikan potesse neutralizzare la forza di gravità opponendola con una semplice forza elettrica, ciò può essere considerato la prova che la gravità è una semplice forza elettrica della fisica classica ... L'esperimento della goccia di petrolio di Millikan mostra che è possibile creare gravità artificiale nello spazio, e che è possibile creare gravità zero sulla terra.

L'unica cosa che questo dimostra è che il principio di sovrapposizione delle forze funziona: due forze uguali ma opposte si annullano a vicenda, risultando in forza netta zero. Questo non dice nulla sulla natura delle forze in questione.

In ogni caso, è necessario capire che la gravità può essere descritta come una semplice forza elettromagnetica della fisica classica, al fine di comprendere l'antigravità.

Non ci sono prove dell'antigravità e quindi non c'è bisogno di spiegarlo.

Un'osservazione a margine: in realtà ci sono seri tentativi di unificare gravità ed elettromagnetismo, in particolare teoria di Kaluza-Klein. Anche se non esistono prove sperimentali per quest'ultimo, i concetti teorici sviluppati nel contesto di questo approccio sono di grande importanza per la fisica moderna.

coproc
2014-06-21 21:38:34 UTC
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Primo: vedo due problemi con questa domanda:

  • Sapremo mai cos'è la gravità ? Tutto quello che abbiamo sono osservazioni e teorie. Quindi la domanda dovrebbe piuttosto essere: la gravità può essere spiegata con forze elettromagnetiche?

  • Che cos'è l '"attrazione elettromagnetica"? Poiché il blog parla di carica negativa e gravitoni positivi, probabilmente si riferisce all '"attrazione elettrostatica". Quindi, ancora più precisamente, la domanda probabilmente dovrebbe essere: la gravità può essere spiegata dall'attrazione elettrostatica?

Ora, avendo una domanda più precisa, proviamo a rispondere. Ci sono molte differenze tra la gravitazione e l'attrazione elettrostatica:

  • l'attrazione elettrostatica può essere facilmente schermata, mentre schermare la gravità sembra essere molto più difficile, se non impossibile.
  • se la gravità fosse una forza elettrostatica con masse negative, perché non respingerebbe le cariche negative?

Queste ovvie contraddizioni non sono affrontate nel blog. Quindi usare l'attrazione elettrostatica come spiegazione della gravità non sembra funzionare.

anna v
2014-06-21 09:11:00 UTC
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Si possono citare molte "teorie" che suonano logiche. Si chiama "fantascienza". C'è una serie di libri di Terry Pratchett in cui immagina un intero universo con diverse leggi fisiche inclusa la magia. Lo fa sembrare così logico e sono stati scritti due libri sulla "scienza di Diskworld". Divertimento.

Prima dell'uso onnipresente della matematica per descrivere la natura, la storia è piena di "scienziati" che postulano varie teorie per spiegare le osservazioni, dai tempi di Artistotle fino alle tartarughe sulle tartarughe. Dai tempi di Newton la fisica ha fatto un enorme balzo in avanti. Non si può parlare di una "teoria" senza una solida matematica dietro di essa.

Un articolo di blog con molte affermazioni su questo e l'altro, se non si riferisce / si collega a modelli matematici, o contiene matematica la modellazione non vale lo sforzo mentale, almeno lo sforzo mentale di un fisico poiché ci sono così tanti nuovi documenti di fisica intriganti e possibilmente corretti e pertinenti tutto il tempo.

Esistono proposte con formulazioni matematiche che sono insolite traccia di fisica. Di quelli che non sono ovviamente crack-pot (incoerenti) alcuni possono essere facilmente falsificati da un uso errato di matematica o dati, alcuni di essi vengono messi da parte perché non sono mainstream e forse a volte potrebbero essere giustificati da nuovi esperimenti o osservazioni. Il post di blog a cui fornisci un link, perché non appartiene a quest'ultimo caso.

Selene Routley
2014-06-22 09:58:43 UTC
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Vorrei aggiungere principalmente alle risposte Frederic Brünner e Anna V..

Cominciamo con, come fa Frederic:

La luce solare non punta al vero centro di gravità del sole, mentre la gravità punta sempre al vero centro di gravità del sole.

e

E se si propagasse alla velocità della luce, la gravità (come la luce solare) non indicherebbe la vera posizione del sole; e di conseguenza i pianeti si allontanerebbero dal sole e lascerebbero il sistema solare.

Proprio questi argomenti che il tuo articolo propone hanno una lunga, lunga storia di studi approfonditi, a cominciare da il grande Laplace. Vedi la discussione Wiki sulla velocità di gravità, in particolare il suo riepilogo dei pensieri di Laplace sull'argomento e anche questa "recensione" contemporanea dalle FAQ originali sulla fisica di Usenet. Prima della relatività generale, si potrebbe effettivamente sostenere che le orbite del pianeta non sarebbero stabili con una velocità della luce finita.

Dopo aver tenuto conto della relatività generale, indovina un po '? Le orbite sono ANCORA instabili !! E questo è esattamente ciò che viene osservato! . Sono un po 'dispettoso qui, perché l'effetto sull'orbita terrestre è incredibilmente piccolo: la Terra irradia circa 200 watt di radiazione gravitazionale. Vedi la sezione "potenza irradiata da corpi in orbita" nella pagina Wiki Gravitational Wave. Quindi l'instabilità non mostrerà presto una differenza percettibile in orbita! Ma esiste un sistema astronomico che ci permette di verificare sperimentalmente l'instabilità e questo è il sistema binario di Hulse-Taylor: questo è un sistema stellare binario che è stato attentamente osservato e misurato dalla sua scoperta nel 1974 e lo spin down osservato attentamente confrontato con lo spindown predetto dalla Relatività Generale (si calcola, con GTR, la potenza delle onde gravitazionali emesse). GTR esattamente corrisponde all'osservazione qui. Inoltre, all'inizio di quest'anno, si pensa che l'osservazione diretta delle onde gravitazionali nel cosmo primordiale sia stata effettuata dall ' esperimento BICEP2 come increspature congelate nel CBR.

Quindi c'è un una grande quantità di prove che si accumulano direttamente per la propagazione della gravitazione a velocità finita. E questo prima di esaminare l'argomento teorico contro la propagazione della velocità gravitazionale infinita fatto dalla relatività speciale e la nozione di invarianza di Lorentz completamente testata sperimentalmente.

Infine, lasciatemi copiare l'eccellente commento di Aaron Dufour qui per timore che debba essere cancellato :

[È] degno di nota che cadere come $ 1 / r ^ 2 $ è una proprietà generica di cose che si propagano in 3 dimensioni spaziali; qualsiasi altra cosa implicherebbe che l'energia venga regolarmente acquisita / persa lungo il percorso.

e lasciatemi aggiungere quanto segue. Se torniamo al modello semplice di Laplace, dove assume la legge del quadrato inverso di Newton (che, come dice Aaron può essere interpretata come una proprietà che sorge in 3 dimensioni spaziali) e aggiunge semplicemente un ritardo, ma se lo facciamo in un modo che è Invariante di Lorentz nello spazio libero, troviamo ancora una volta che l'instabilità dell'orbita è molto più piccola. È interessante notare che quello che hai ora è la teoria del gravitoelettromagnetismo, che è precisamente analoga alle equazioni di Maxwell. Quindi qui si hanno le leggi "magnetiche" ed "elettriche" complete che derivano semplicemente dalla proprietà $ 1 / r ^ 2 $ di tre dimensioni spaziali e quindi richiedono che le leggi siano invarianti di Lorentz. Quindi ti aspetteresti equazioni elettriche / magnetiche che descrivono almeno approssimativamente un fenomeno del tutto estraneo, che è una versione ancora più forte dell'argomento di Aaron. Per inciso, se notiamo che la costante di gravitazione universale corrisponde a $ 1 / (4 \ pi \ epsilon_0) $ nell'equazione di Maxwell, allora la versione Gravitoelettromagnetismo dell'instabilità orbitale, ie della formula di Larmor è:

$$ P = \ frac {2} {3} G ^ 3 \ frac {m_e ^ 2 \, m_s ^ 2} {r_e ^ 4 \, c ^ 3} $$

con $ m_s $ = massa solare = $ 2 \ times10 ^ 30 {\ rm kg} $, $ m_e $ = massa terrestre = $ 6 \ times10 ^ 24 {\ rm kg} $ e $ r_e = 1.5 \ times10 ^ {11 } {\ rm m} $ Ottengo circa $ 3 {\ rm GW} $ radiazioni. Questo suona molto più significativo della perdita di GTR, ma ci vorrebbe comunque dell'ordine di $ 10 ^ 8 $ volte l'età dell'universo perché la Terra raggiunga il Sole a spirale. Il gravitoelettromagnetismo è falsificato dal binario di Hulse-Taylor. La differenza è essenzialmente che GTR consente solo sorgenti di radiazioni quadrupolari e di ordine superiore, non la radiazione dipolo molto più energetica consentita dal gravitoelettromagnetismo (e dalle equazioni di Maxwell).

Nota a piè di pagina: in realtà, non otteniamo abbastanza l'invarianza di Lorentz con l'elettromagnetismo gravitazionale anche se le equazioni nello spazio libero sono invarianti di Lorentz. Si scopre che $ (\ rho_g, \, \ vec {J} _g) $, l'analogo del quadrivettore della densità di corrente dalle equazioni di Maxwell, non è un quadrivettore in GTR ma semplicemente una rappresentazione incompleta dell'energia di sollecitazione tensore $ T $,

Dr. Ikjyot Singh Kohli
2014-06-21 00:57:52 UTC
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No, la gravità, in primo luogo, non è una forza, è una manifestazione della curvatura dello spaziotempo. Si possono derivare le equazioni di Maxwells dalle equazioni di campo di Einstein e dalla proprietà priva di divergenza del tensore di Einstein, ma sono fondamentalmente diverse. Naturalmente, si può dimostrare che entrambe le teorie sono di natura geometrica.

steveOw
2014-07-11 05:27:08 UTC
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Concordo con le risposte precedenti che l'articolo del blog citato è ingenuo e superficiale. Ma poi tutte le grandi idee hanno umili origini.

Seguendo linee di pensiero simili uno scienziato rispettato chiamato Walther Ritz ( http://en.wikipedia.org/wiki/Walther_Ritz) ha sviluppato un modello sofisticato di forze elettriche nel 1908. Indica che il suo modello spiega la gravità come un piccolo effetto netto di flussi elettrici positivi e negativi emanati da atomi neutri. Ha prodotto equazioni per l'attrazione gravitazionale che possono essere sintonizzate (selezionando un valore appropriato per un fattore determinabile empiricamente) per tenere conto della precessione del perielio anomala di Mercurio e di altri oggetti astronomici in orbita (ad esempio pianeti, asteroidi, stelle binarie).

Non mi è chiaro esattamente come l'equazione gravitazionale di Ritz sia derivata dal suo modello. Il modello di Ritz è considerato defunto dall'establishment della fisica tradizionale. A volte è classificata come teoria delle emissioni o teoria balistica e come tale ha il fascino di non richiederci di piegare lo spazio o il tempo per spiegare la gravità.

Altri scienziati rispettati che hanno considerato (e pubblicato su) se la gravità potrebbe hanno un'origine elettromagnetica erano Zollner, Mossotti, Lorentz, Gans, Wacker, Coster & Shepanski. Un eccellente resoconto storico è fornito nel libro di Roseveare ( http://www.amazon.co.uk/Mercurys-Perihelion-Verrier-Einstein-publications/dp/0198581742).

user50825
2014-06-21 05:18:21 UTC
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La gravità è la forza più debole che conosciamo. Tuttavia una forza NON è un'accelerazione - una forza che agisce su una massa provoca un cambiamento nella quantità di moto della massa - CHE è associata all'accelerazione. La gravità stessa è ancora in qualche modo indefinita - è associata alla curvatura spazio-temporale, ma si pensa che sia spiegabile da una funzione d'onda - come la maggior parte degli effetti quantistici - tuttavia, un'onda gravitazionale deve ancora essere rilevata.

** La gravità è accelerazione ** esplicitamente secondo il principio di equivalenza di Einstein, da cui è partito per formulare la sua Teoria della Relatività Generale.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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