¿Cómo funciona realmente la gravedad?

Solo tengo 12 años y constantemente me pregunto y trato de entender cómo funciona realmente la gravedad. En YouTube, todos siempre hablan de objetos que deforman el espacio-tiempo a su alrededor y usan la analogía de un trampolín. Todavía no entiendo la gravedad porque si el espacio fuera como un trampolín, entonces la Tierra estaría girando en espiral hacia el sol junto con todos los demás planetas, ¿verdad? Entonces, ¿podría alguien explicarme cómo la gravedad realmente funciona sin la analogía del trampolín?

En primer lugar: "Cómo funciona realmente la gravedad" es una pregunta profunda, y cualquier científico serio reconocería rápidamente que todo lo que tenemos es un modelo de trabajo incompleto. Ciertamente has oído hablar de la relatividad general ; La primera imagen en la página es su trampolín.

Nuestro modelo de trabajo, Relatividad general, está funcionando porque explica muchas observaciones muy bien. (Cuidado, aquí hay otra pregunta profunda que persiste: "Explica" significa que podemos predecir algunas observaciones de otras observaciones con el modelo de gravedad que tenemos en nuestra mente. No necesariamente significa que comprendamos la "naturaleza real" de lo subyacente problemas.) Pero estamos muy seguros de que el modelo está funcionando en una amplia gama de observaciones. Una de las últimas observaciones "por primera vez" que siguió a las predicciones y, por lo tanto, nos dio más confianza en el modelo fue la colisión de dos agujeros negros últimamente. ¿Últimamente? Bueno, miles de millones de años atrás. Acabamos de enterarnos de eso últimamente. Aquí hay un enlace a un artículo del New York Times con un video impresionante. (Creo que todavía se puede leer un número limitado de artículos del Times de forma gratuita, así que pruébelo).

Nuestro modelo de gravedad está incompleto porque no se conecta bien con el modelo de la naturaleza que tenemos para otras cosas (partículas elementales, física cuántica). Por un tiempo (como 70 años más o menos) no se conectó en absoluto; El propio Einstein no logró conectar completamente los puntos, lo que probablemente no fue alentador ya que había recibido el Premio Nobel por sentar las bases de la física cuántica y era la autoridad obvia sobre la gravedad. Si él no podía hacerlo, ¿quién podría?

Si no me equivoco, los físicos de hoy están progresando, lentamente. Esta conexión entre la física cuántica y la gravedad es uno de los principales problemas no resueltos en la física moderna.

Por último, permítame abordar su preocupación por los planetas en espiral hacia el sol. Esta idea probablemente proviene de bolas reales en un trampolín real en espiral, supongo. Probablemente sepa que las bolas pierden velocidad debido a la fricción, de la misma manera que reduce la velocidad de su bicicleta cuando deja de pedalear. Parte de la energía cinética se transforma en calor.

¿Y sabes qué? Tienes razón. Con suficiente tiempo, los planetas eventualmente caerían al sol.Los satélites de bajo vuelo vuelven a la tierra después de unos años, porque todavía hay rastros de atmósfera que los ralentiza. La razón es que hay "fricción" en el sentido más amplio involucrado en todos los procesos a gran escala en el universo. Ese es en realidad uno de los principios físicos fundamentales que conforman el mundo que conocemos. Es solo que el vacío cercano entre los planetas no proporciona tanta fricción, y los planetas son cuerpos bastante masivos con una enorme masa y energía cinética. Les llevará mucho, mucho tiempo perder la energía suficiente para estar tan cerca como para tocar el sol. (Tal vez demasiado tiempo para que suceda). De hecho, a lo largo de la vida humana, los planetas, las lunas y otras cosas son ejemplos casi perfectos de movimiento sin fricción. Pero en la escala de tiempo astronómica- miles de millones de años -, ciertamente hay fricción. Por ejemplo, la luna nos muestra siempre el mismo lado porque la fricción desaceleró su rotación, de modo que la rotación ahora está "bloqueada" con su órbita.

En pocas palabras: la idea de que la gravedad dobla el espacio y el tiempo "explica" todas las observaciones a gran escala hasta el momento; la "cama elástica" es un buen modelo para un "espacio" bidimensional, es decir, una superficie, si ignora la fricción.

¿Por qué no se escapan los objetos ?

Considere primero un objeto con velocidad y sin gravedad en acción:

Entonces, ese objeto azul se volverá cada vez más distante, si continúa en la misma dirección.

Pero no continúa en la misma dirección, después de un tiempo, la gravedad del gran objeto negro ha cambiado su curso:

Eso sucede una y otra y otra vez:

Su pregunta es: ¿Por qué el objeto no entra en espiral? Quizás esté pensando que a medida que se acerca, la gravedad se vuelve más fuerte y, por lo tanto, el objeto se ve obligado a acercarse aún más.

Pero cuando se acerca, su velocidad aumenta. Como hemos visto, la velocidad de los objetos intenta hacer que escape. Entonces, cuando está más cerca, tiene más velocidad para contrarrestar el aumento de la gravedad.

Editar: solo en caso de una interpretación más literal de su pregunta, el trampolín en la analogía original causa fricción y, por lo tanto, en espiral, pero el espacio es un vacío.

La analogía del trampolín es útil si comprende la gravedad dentro de un marco de relatividad general. El problema conceptual es que en realidad el espacio-tiempo está envuelto en 4, no en 3 dimensiones, es decir, incluido el tiempo.

De hecho, cuando la Tierra gira alrededor del Sol, pierde una cantidad muy pequeña de energía en forma de ondas gravitacionales. Entonces, la Tierra en realidad está girando en espiral hacia el Sol. La cuestión es que esta emisión de ondas gravitacionales es tan pequeña que, para cuando observemos una espiral considerable, la Tierra y el Sol ya habrían dejado de existir. Mucho antes de eso, el Sistema Solar se vuelve inestable debido a los efectos caóticos ya contenidos en la mecánica newtoniana clásica.

Gran pregunta!

¿Has oído hablar de la primera ley de Newton? Dice que un objeto en movimiento continúa moviéndose a la misma velocidad y en la misma dirección a menos que una fuerza actúe sobre él .

Cuando hacemos rodar una pelota por el suelo, finalmente se detendrá. Antes de Newton, muchas personas creían que todo se ralentiza por sí solo. La idea de Newton fue que esto no es cierto, y en realidad la única razón por la que una bola rodante se ralentizará es porque el suelo y el aire rozan o empujan contra la bola para frenarla.

En un trampolín, una pelota rozará contra el material del trampolín y contra el aire, lo que lo ralentizará. Esta es la única razón por la que la pelota termina en espiral hacia el centro.

Cuando no hay nada que reduzca la velocidad del objeto, no se moverá en espiral hacia el centro, simplemente seguirá dando vueltas y vueltas para siempre. En el espacio no hay (casi) nada para frenar un objeto.

Si le resulta difícil de creer, puede escribir un programa de computadora para hacer todos los cálculos y ver qué sucede. He hecho una simulación de ejemplo para ti. Verás que sin fricción, el planeta terminará donde comenzó cada vez que gira alrededor del sol. Si cambia la velocidad inicial del planeta de 20 a 40 y luego hace clic en "Ejecutar" en la parte superior, verá una órbita más circular. Puedes cambiar otras cosas y ver qué pasa. ¡Espero que encuentres esto útil!

La inducción-refracción de la cadena de neutrinos es la causa de la gravedad. Algunos dirán que los neutrinos son insignificantes, pero Dirac, Hawking y Tyson piensan lo contrario y la mayoría descarta el efecto de una partícula cargada que viaja a la velocidad de la luz. Tenga en cuenta que nadie puede, o ha demostrado que la masa es una propiedad de la materia, más que un efecto.

Vaya a www.themechanismofreality.com, este sitio explica exactamente cómo funciona la gravedad. Todo físico que examina esto está de acuerdo en que esto es correcto. Desde el CERN hasta el Departamento de Física de la Universidad de Beijing, acuerdan que esta es una "conexión fantástica entre la física del gravitón y la teoría de cuerdas". Esto también fue confirmado, indirectamente, por LIGO y el anuncio de ondas de gravedad. ¡Disfruten!