Fråga:
Är gravitationen bara elektromagnetisk attraktion?
Yashbhatt
2014-06-20 22:12:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nyligen funderade jag över tanken att de flesta elementära partiklar har inneboende magnetism, kan då tyngdkraften bara vara en svagare form av elektromagnetisk attraktion? Men bestämde mig för att idén var dum.

Men jag googlade det och hittade den här artikeln. Är denna idé verkligen kompatibel med andra teorier som artikeln nämner? Finns det någon chans att detta förslag är sant?

Mer om [gravitoelektromagnetism] (https://physics.stackexchange.com/search?tab=votes&q=url%3a%22*.wikipedia.org%2fwiki%2fGravitoelectromagnetism%22).
åtta svar:
Jim
2014-06-20 22:50:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kort svar: Nej.

Långt svar: Nooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo.

Moralen i historien: Gravitation och EM är två väldigt olika saker som liknar vissa människor eftersom de båda faller rabatt som $ \ frac {1} {r ^ 2} $. Var försiktig med vad du litar på. När någon gör ett sådant påstående, kontrollera deras referenser. Om det inte finns några referenser, ignorera det.

Frederic Brünner
2014-06-21 07:56:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Svaret på frågan är nej strong.

Det finns flera logiska misstag och bristfälliga argument i artikeln; Jag kommer att kommentera några:

Solljus pekar inte tillbaka till solens sanna tyngdpunkt, medan tyngdkraften alltid pekar tillbaka till solens sanna tyngdpunkt.

Gravitation "pekar" alltid i en riktning som överensstämmer med rymdtidens krökning vid den position objektet känner att det är beläget. En förändring i krökning som motsvarar en rörlig källa sprids inte omedelbart. Som sådan behöver källans faktiska -position inte stämma överens med den uppenbara positionen.

Och om den förökas med hastigheten av ljus skulle tyngdkraften (som solljus) inte peka tillbaka till solens riktiga läge; och som ett resultat skulle planeterna glida bort från solen och lämna solsystemet.

Detta är ett påstående som inte kan backas upp av faktiska beräkningar.

Sir Isaac Newtons inversa fyrkantiga tyngdlag är i huvudsak identisk med Charles Coulombs inversa kvadratiska lag om elektromagnetisk attraktion

Bara för att två begrepp är lika, det gör menar inte att de är en och samma. Det faktum att både Newtons och Coulombs lagar delar $ 1 / r ^ 2 $ beteendet bevisar ingenting.

Millikan neutraliserade tyngdkraften (skapade tyngdkraft) genom att använda ett batteri och två metallplattor för att skapa en elektrisk kraft som var lika och motsatt tyngdkraften. Om Millikan kunde neutralisera tyngdkraften genom att motsätta sig den med en enkel elektrisk kraft, kan detta betraktas som bevis för att tyngdkraften är en enkel elektrisk kraft i klassisk fysik ... Millikans oljedroppsexperiment visar att det är möjligt att skapa konstgjord tyngdkraft i rymden, och att det är möjligt att skapa noll gravitation på jorden.

Det enda som detta bevisar är att principen för superposition av krafter fungerar: två lika men motsatta krafter avbryter varandra, vilket resulterar i noll nettokraft. Detta säger ingenting om krafterna i fråga.

I vilket fall som helst är det nödvändigt att förstå att tyngdkraften kan beskrivas som en enkel elektromagnetisk kraft av klassisk fysik, för att förstå anti-gravitation.

Det finns inga bevis för tyngdkraft och därför inget behov av att förklara det.

En sidoanmärkning: det finns faktiskt allvarliga försök att förena gravitation och elektromagnetism, särskilt Kaluza-Klein teori / a>. Även om det inte finns några experimentella bevis för det senare är de teoretiska begreppen som utvecklats inom ramen för detta tillvägagångssätt av stor betydelse för modern fysik.

coproc
2014-06-21 21:38:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Först: Jag ser två problem med den här frågan:

  • Kommer vi någonsin att veta vad gravitation är ? Allt vi har är observationer och teorier. Så frågan borde snarare vara: kan gravitationen förklaras med elektromagnetiska krafter?

  • Vad är "elektromagnetisk attraktion"? Eftersom bloggen talar om negativ laddning och positiva gravitoner hänvisar det förmodligen till "elektrostatisk attraktion". Så ännu mer exakt borde frågan antagligen vara: kan gravitationen förklaras med elektrostatisk attraktion?

Nu har vi en mer exakt fråga, låt oss försöka svara på den. Det finns många skillnader mellan gravitation och elektrostatisk attraktion:

  • elektrostatisk attraktion kan lätt skyddas, medan skärmningens tyngdkraft verkar vara mycket svårare, om inte omöjligt.
  • om tyngdkraften var en elektrostatisk kraft med negativa massor, varför skulle den inte avvisa negativa laddningar?

Dessa uppenbara motsägelser behandlas inte i bloggen. Att använda elektrostatisk attraktion som en förklaring till tyngdkraften verkar inte fungera.

anna v
2014-06-21 09:11:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Man kan handvåga många "teorier" som låter logiska. Det kallas "science fiction". Det finns en serie böcker av Terry Pratchett där han föreställer sig ett helt universum med olika fysiska lagar inklusive magi. Han får det att låta så logiskt och två böcker har skrivits om "vetenskapen om Diskworld". Roligt.

Innan den allestädes närvarande användningen av matematik för att beskriva naturen är historien full av "forskare" som postulerar olika teorier för att förklara observationer, från Artistoteles tid ner till sköldpaddor på sköldpaddor. Sedan Newtons tid har fysiken tagit ett stort steg. Man kan inte prata om en "teori" utan solid matematik bakom sig.

En bloggartikel med många uttalanden om detta och den andra, om den inte hänvisar / länkar till matematisk modellering, eller innehåller matematisk modellering är inte värt den mentala ansträngningen, åtminstone en fysikers mentala ansträngning eftersom det finns så många spännande och möjligen korrekta och relevanta nya fysikpapper hela tiden.

Det finns förslag med matematiska formuleringar som är oöverträffade spår av fysik. Av de som inte är uppenbarligen crack-pot (osammanhängande) kan några av dem lätt förfalskas genom felaktig användning av matematik eller data, vissa av dem läggs åt sidan eftersom de inte är vanliga, och kanske någon gång kan de motiveras av nya experiment eller observationer. Blogginlägget du ger en länk för tillhör inte det senare fallet.

Selene Routley
2014-06-22 09:58:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag vill främst lägga till Frederic Brunners och Anna Vs svar.

Låt oss börja med, som Frederic gör:

Solljus pekar inte tillbaka till solens verkliga tyngdpunkt, medan tyngdkraften alltid pekar tillbaka på solens sanna tyngdpunkt.

och

Och om den sprids med ljusets hastighet skulle tyngdkraften (som solljus) inte peka tillbaka till solens riktiga läge; och som ett resultat skulle planeterna glida bort från solen och lämna solsystemet.

Just dessa argument som din artikel föreslår har en lång, lång historia av att ha studerats grundligt, som börjar med den stora Laplace. Se Wiki-diskussionen om gravitationens hastighet, särskilt dess sammanfattning av Laplaces tankar om saken och även denna samtida "recension" från den ursprungliga Usenet-fysiken FAQ. Innan allmän relativitet kan du verkligen argumentera för att planetens banor inte skulle vara stabila med en begränsad ljushastighet.

Gissa vad efter att allmän relativitet har redovisats? Banorna är fortfarande instabila !! Och detta är exakt vad som observeras! . Jag är lite busig här, för effekten på jordens bana är fantastiskt liten: Jorden utstrålar cirka 200 watt gravitationsstrålning. Se avsnittet "kraft utstrålad av kretsande kroppar" i Gravitational Wave Wiki-sidan. Så instabiliteten kommer inte att visa en märkbar skillnad i omloppsbana någon gång snart! Men det finns ett astronomiskt system som gör att vi experimentellt kan kontrollera instabiliteten och det är Hulse-Taylor binära system: detta är ett binärt stjärnsystem som noggrant har observerats och uppmätt sedan dess upptäckt 1974 och den observerade centrifugeringen försiktigt jämfört med den spindown som förutses av General Relativity (man beräknar, genom GTR, den utsläppta gravitationskraften). GTR exakt matchar observationen här. Dessutom anses tidigt i år direkt observation av gravitationsvågor i tidig kosmos ha gjorts av BICEP2-experimentet som frysta krusningar i CBR.

Så det finns en mycket bevis som samlas direkt för ändlig fortplantning av gravitation. Och det är innan man tittar på det teoretiska argumentet mot oändlig gravitationshastighetsutbredning från speciell relativitet och det noggrant experimentellt testade uppfattningen om Lorentz-invarians.

Slutligen, låt mig kopiera Aaron Dufours utmärkta kommentar här för att den inte ska raderas :

[Det är] Värt att notera att falla som $ 1 / r ^ 2 $ är en generisk egenskap för saker som sprids i 3 rumsliga dimensioner; allt annat skulle innebära att energi regelbundet förvärvades / förlorades på vägen.

och låt mig lägga till det enligt följande. Om vi ​​går tillbaka till Laplaces enkla modell, där han antar Newtons inversa kvadratiska lag (som, som Aaron säger kan tolkas som en egenskap som uppstår i 3 rumsliga dimensioner) och helt enkelt lägger till en fördröjning, men om vi gör det på ett sätt som är Lorentz invariant i freespace, vi hittar igen att omloppsstabiliteten är mycket mindre. Intressant är att vad du nu har är teorin om gravitoelektromagnetism, som är exakt analog med Maxwells ekvationer. Så här har du de fullständiga "magnetiska" och "elektriska" lagarna som helt enkelt härrör från $ 1 / r ^ 2 $ -egenskapen med tre rumsliga dimensioner och sedan kräver att lagarna är Lorentz-invarianta. Så du kan förvänta dig elektriska / magnetiska likningar som åtminstone ungefär beskriver helt orelaterade fenomen, vilket är en ännu starkare version av Arons argument. Förresten, om vi noterar att den universella gravitationskonstanten motsvarar $ 1 / (4 \ pi \ epsilon_0) $ i Maxwells ekvation, är Gravitoelectromagnetism-versionen av orbitalinstabiliteten, ie av Larmor-formeln: / p>

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

med $ m_s $ = Solens massa = $ 2 \ times10 ^ 30 {\ rm kg} $, $ m_e $ = Jordens massa = $ 6 \ times10 ^ 24 {\ rm kg} $ och $ r_e = 1,5 \ times10 ^ {11 } {\ rm m} $ Jag får ungefär $ 3 {\ rm GW} $ strålning. DET här låter mycket mer betydelsefullt än GTR-förlusten men det skulle fortfarande ta storleksordningen $ 10 ^ 8 $ gånger universums ålder för att jorden skulle gå in i solen. Gravitoelektromagnetism förfalskas av Hulse-Taylor-binären. Skillnaden är i huvudsak att GTR endast tillåter kvadrupol och strålkällor av högre ordning, inte den mycket mer energiska dipolstrålningen som Gravitoelektromagnetism (och Maxwells ekvationer) tillåter.

Fotnot: Egentligen får vi inte riktigt Lorentz-invarians med Gravitoelectromagnetism trots att ekvationerna i frirummet är Lorentz-invarianta. Det visar sig att $ (\ rho_g, \, \ vec {J} _g) $, analogen av strömtäthetens fyrvektor från Maxwells ekvationer, inte är en fyrvektor i GTR utan bara en ofullständig representation av stressenergin tensor $ T $,

Dr. Ikjyot Singh Kohli
2014-06-21 00:57:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nej, tyngdkraften är först inte en kraft, det är en manifestation av rymdtidens krökning. Man kan härleda Maxwells-ekvationer från Einsteins fältekvationer och den divergensfria egenskapen hos Einsteins tensor, men de är fundamentalt olika. Naturligtvis kan man visa att båda teorierna är geometriska till sin natur.

steveOw
2014-07-11 05:27:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag håller med de tidigare svaren att den citerade bloggartikeln är naiv och ytlig. Men då har alla fantastiska idéer en ödmjuk början.

Utmed liknande tankesätt utvecklades en respekterad forskare som heter Walther Ritz ( http://en.wikipedia.org/wiki/Walther_Ritz). en sofistikerad modell av elektriska krafter 1908. Han anger att hans modell förklarar tyngdkraften som en liten nettoeffekt av positiva och negativa elektriska flöden som härrör från neutrala atomer. Han producerade ekvationer för gravitationell attraktion som kan ställas in (genom att välja ett lämpligt värde för en empiriskt bestämbar faktor) för att ta hänsyn till den avvikande perihelionspecessionen för Merkurius och andra astronomiska, kretsande objekt (t.ex. planeter, asteroider, binära stjärnor).

Det är inte klart för mig exakt hur Ritzs gravitationsekvation härrör från hans modell. Ritzs modell betraktas som nedlagd av den fysiska anläggningen. Ibland klassificeras det som en utsläppsteori eller ballistisk teori och har som sådan en överklagande att inte kräva att vi böjer utrymme eller tid för att förklara gravitation.

Andra respekterade forskare som funderade på (och publicerade om) har ett elektromagnetiskt ursprung var Zollner, Mossotti, Lorentz, Gans, Wacker, Coster & Shepanski. Ett utmärkt historiskt redogörelse ges i boken av Roseveare ( http://www.amazon.co.uk/Mercurys-Perihelion-Verrier-Einstein-publications/dp/0198581742).

user50825
2014-06-21 05:18:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gravitation är den svagaste kraften vi känner. Men en kraft är INTE acceleration - en kraft som verkar på en massa orsakar en förändring i massans momentum - DET är associerat med acceleration. Tyngdkraften i sig är fortfarande något odefinierad - den är associerad med krökning i rymden och menas förklaras av en vågfunktion - liksom de flesta kvanteffekter - men en gravitationvåg har ännu inte upptäckts.

** Gravitation är acceleration ** uttryckligen enligt Einsteins ekvivalensprincip, som han började med för att formulera sin allmänna relativitetsteori.


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...