¿Cuál es la razón detrás de la gravedad de la Tierra?

Bueno, comencemos con la fórmula de la fuerza de atracción gravitacional entre dos cuerpos según lo postulado por Newton:

[matemáticas] F = G M_1 M_2 / r ^ 2 [/ matemáticas]

[matemática] M_1, M_2 [/ matemática] son ​​las masas de los dos cuerpos y [matemática] r [/ matemática] es la distancia entre sus centros de masa.

Aunque la fórmula funciona como se esperaba, no explica por qué existe la gravedad en primer lugar.

Einstein, en su investigación para tratar de explicar y corregir mejor algunas fallas de los principios de la gravedad newtoniana, ideó las Teorías de la relatividad general y especial, que se han interpretado varias veces y de diferentes maneras para explicar por qué existe la gravedad.

La idea común es que, en lugar de que el Espacio y el Tiempo sean dimensiones separadas, se combinan en una sola entidad llamada espacio-tiempo y este es el tejido del universo.

Cuando un cuerpo que tiene masa está presente en este tejido, causa una distorsión en el espacio-tiempo, una curvatura. Cuanto más masivo es el cuerpo, mayor es la curvatura. Esta curvatura generalmente se denomina pozo de gravedad, región de influencia gravitacional, etc.

Entonces, cuando otro cuerpo se mueve en su propio camino y tiene que cruzar o pasar a través de este espacio-tiempo distorsionado / curvado, necesita tener la velocidad suficiente para cruzar esta curvatura. Si no tiene la velocidad requerida, puede formar una órbita estable / inestable alrededor de la masa más grande o terminar moviéndose hacia ella y colisionar, dependiendo de su velocidad. Esto es muy parecido a un cuerpo que se mueve en una carretera inclinada en ángulo y cómo, con diferentes velocidades, puede deslizarse hacia abajo o desde arriba.

Esto generalmente se explica en muchas demostraciones de láminas de goma.

Pero oye, espera! ¿Qué pasa si el otro cuerpo no se mueve y está estacionario? ¿Cómo puede entonces moverse “hacia abajo” bien esta gravedad? Bueno, a eso, si dijera que es una pendiente y el cuerpo rueda “hacia abajo” esta pendiente y eso causa Gravedad, ¡estaría MUY MAL!

La explicación de la pendiente de que un cuerpo rueda por una pendiente inclinada en la Tierra funciona porque la fuerza gravitacional de la Tierra atrae a ese cuerpo y hace que ruede hacia abajo. No puedo usar Gravity como la razón por la que Gravity existe, ¡sería una farsa lógica!

¡La verdadera razón es que en el espacio-tiempo, no puedes ser realmente estacionario! Cuando te mueves por el espacio, también te mueves por el tiempo y viceversa. Entonces, incluso cuando estás estacionario en el espacio, te estás moviendo en una dirección en el tiempo y, como resultado, ¡te estás moviendo en el espacio-tiempo!

La relación entre las velocidades a través del espacio, el tiempo cuando se viaja a través del espacio-tiempo depende mucho de los efectos relativistas, la velocidad de la luz, etc., y justifica una cuestión propia.

Pero volviendo al tema, si esta región curva del espacio-tiempo o la gravedad de un cuerpo se encuentran en tu camino, no puedes saltearla. Tienes que atravesarlo e interactuar / interactuar con él. Todo este proceso / mecanismo le parece a un observador como si los cuerpos se estuvieran atrayendo entre sí y estuvieran interactuando “Gravitacionalmente”, y por lo tanto, se dice que una fuerza de gravedad actúa entre ellos.

Esta es también la razón por la cual los fotones, aunque tienen masa cero, son atraídos por pozos de gravedad fuertes, como los de las estrellas masivas, las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Otro punto aquí es que aunque los fotones no tienen masa, son energía y porque la energía y la masa son formas diferentes entre sí, relacionadas por [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas], una cantidad suficiente de fotones reunidos en un volumen, puede generar una curvatura en el espacio-tiempo y exhibir Fuerza Gravitacional. Si la cantidad de energía recolectada es suficiente, pueden formar un “Kugelblitz”, un agujero negro hecho de energía pura.

Ahora, por qué la gravedad de la Tierra actúa sobre usted, usted es un objeto que tiene algo de masa y tiene su propia gravedad. La Tierra tiene una masa mucho mayor y un pozo de gravedad más grande que tú. Al pararte sobre la corteza terrestre, estás dentro de su pozo de gravedad, pero no realmente en su centro de masa, el núcleo. Debido a la distancia entre tu y el centro de masa de la Tierra, estás sujeto a una fuerza de gravedad que puede calcularse mediante la fórmula de Newton en la parte superior. Lo contrario también es cierto, la tierra se siente atraída por tu gravedad, pero debido a las diferencias de tamaño y masa, ¡el movimiento de la tierra como resultado de esto es insignificante!

La siguiente imagen muestra los pozos de gravedad de diferentes objetos en el sistema solar.

Algunas imágenes fueron tomadas de una búsqueda en Google y otras de los siguientes sitios:

Vivimos en el fondo de un pozo de gravedad

Referencias

¿Qué causa la gravedad?

¿De dónde viene la gravedad? – Universo hoy

Lea también esta respuesta sobre cómo la curvatura espacio-tiempo puede explicarse erróneamente para explicar la gravedad:

La respuesta de Tom Watkins a ¿Por qué los objetos con deformación masiva espacio-tiempo?

Corríjame en los comentarios si he cometido algún error.

Según la comprensión actual de la Física, hay cuatro fuerzas fundamentales en nuestro Universo. La fuerza gravitacional es una de ellas.

La teoría general de la relatividad de Einstein explica la gravedad muy claramente. Propone que nuestro Universo esté tejido en una tela flexible llamada espacio-tiempo. Todas las cosas que tienen masa distorsionan esta tela a su alrededor. A mayor masa, mayor nivel de distorsión.

Ergo, la tierra también lo distorsiona. Todas las cosas en la Tierra, incluido usted también, distorsionan el espacio-tiempo. Pero la tierra es más masiva que cualquier cosa sobre ella o cerca de ella. Entonces, todas estas distorsiones más pequeñas son insignificantes en comparación con la causada por la Tierra.

Además, cuanto más cerca esté de un objeto, mayor será el efecto de su gravedad que puede experimentar. Por ejemplo, el Sol es mucho más grande en comparación con la Tierra, pero está muy lejos de nosotros. Por lo tanto, no nos afecta directamente su gravedad. Aunque la Tierra se ve afectada por la gravedad del Sol directamente en forma de revoluciones y rotaciones.

La Tierra es tan masiva y cercana a nosotros (básicamente estamos en ella), que su fuerza gravitacional eclipsa todas las otras gravedades que existen a nuestro alrededor. Es por eso que solo sentimos la gravedad de la Tierra.

¿Qué causa Gravit y?

Uno de los antiguos tutores de Einstein, un hombre llamado Minkowski, demostró que la teoría especial de la relatividad podía expresarse de manera interesante.

El mundo en el que vivimos consta de cuatro dimensiones, las tres dimensiones del espacio y una que no es exactamente el tiempo sino que está relacionada con el tiempo (de hecho, el tiempo se multiplica por la raíz cuadrada de -1). Esto no es del todo fácil de entender, pero significa que el espacio-tiempo como lo llamamos tiene algunas propiedades bastante extrañas. En particular, cuando te mueves a través de una de las dimensiones del espacio, también viajas, sin saberlo, a través del tiempo. No se da cuenta de esto, de hecho, en lo que a usted respecta, nada le sucede a usted, pero alguien que lo observe diría que ha viajado en el tiempo. Por supuesto, siempre estamos viajando en el tiempo, pero cuando viajas por el espacio, viajas en el tiempo por menos de lo que esperas. El ejemplo más famoso de este efecto es la “paradoja de los gemelos”.

Todos los efectos de la relatividad especial, como la desaceleración de los relojes y la contracción de las varillas se deducen de lo anterior. De hecho, a menudo es mejor pensar en algunas cosas, como los campos electromagnéticos como objetos de cuatro dimensiones. Sin embargo, lo importante para recordar por el momento es: cuando te mueves a través del espacio estás obligado a moverte a través del tiempo pero, cuando te mueves a través del tiempo (lo que por supuesto siempre estás haciendo) no tienes que moverte a través del espacio.

Entonces, ¿qué tiene esto que ver con la gravedad? ¡Es bastante simple! Cuando una masa está presente en el espacio-tiempo anterior, la distorsiona, de modo que si bien es cierto que viajar a través del espacio te hace viajar a través del tiempo, viajar a través del tiempo ahora te hace moverte (acelerar) a través del espacio. En otras palabras, solo por existir, estás obligado a moverte por el espacio, esto es la gravedad.

La ventaja particular de esta teoría de la gravedad (Relatividad general) es que explica, de golpe, todas las propiedades observadas de la gravedad. Por ejemplo, el hecho de que actúa por igual en todos los objetos y sustancias se vuelve obvio cuando piensas en la gravedad como una distorsión del espacio-tiempo en lugar de una fuerza.

Imagina que estás en el espacio libre, lejos de cualquier planeta o estrella, cuando de repente se crea un planeta muy cerca de ti. No te darías cuenta de que algo te está pasando, no sentirías ninguna fuerza, pero descubrirías que comenzaste a acelerar hacia el planeta. Esto es como el caso en el que viajas a través del espacio, no eres consciente de que también has viajado a través del tiempo, pero las personas que te observan lo están.

¿Puedes sentir la gravedad?

Puedes argumentar que nosotros no. Lo que sucede es que, a medida que pasas por el tiempo, la distorsión del espacio-tiempo causada por la presencia de la tierra acelera tu cuerpo hacia el centro de la tierra. Sin embargo, cuando sus pies tocan el suelo, el suelo ejerce una fuerza sobre sus pies hacia arriba que lo empuja en la dirección opuesta. En otras palabras, estás siendo acelerado hacia arriba con respecto al espacio-tiempo por la fuerza del suelo que actúa sobre tus pies. Es exactamente lo mismo que la fuerza que parece empujarlo hacia atrás en el asiento del automóvil cuando acelera, lo que realmente sucede es que el asiento lo empuja hacia adelante.

Si tuviera que dar una respuesta muy simple, diría misa

Teoría: según Newton, cada masa en este universo atrae a otras masas hacia sí misma, y ​​debido a que nuestra Tierra es tan masiva con una masa masiva, la fuerza que ejerce sobre masas relativamente bajas como nosotros es bastante alta, suficiente para mantenernos en tierra y no volar. en el aire al azar (el aire también está en la atmósfera debido a esta fuerza). Entonces, esta Fuerza a menudo se conoce como gravedad.

En palabras simples:

La gravedad depende de la masa. Y la masa de la tierra es 5.972 × 10 ^ 24 kg.

De ahí la gravedad

La razón detrás de la gravedad de la tierra es su masa.

Solo recuerda una cosa que donde sea que haya Misa siempre habrá gravedad.

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