¿Cómo sería diferente un mundo si la gravedad no empujara sino que empujara el espacio vacío? [cerrado]

Dado que la materia oscura se explica por ser mucho menos materia que las fuerzas gravitatorias, ¿qué tal al revés? Hay mucho espacio vacío.

¿Es posible construir un mundo donde la gravedad no sea una fuerza pero viceversa el espacio vacío empujaría lejos? ¿En qué se diferenciaría ese mundo del nuestro?

Desde la perspectiva de un aficionado, puede ser solo un cambio de signos.

Una de las mejores maneras de evitar que su pregunta se convierta en un '¿Y si?' es abstenerse de preguntar, bueno, "¿Y si...?" y similares. Es mejor si pregunta “Quiero hacer un ejemplo , pero tengo estos problemas. ¿Cómo puedo evitar o solucionar esos problemas?” También puedes decir “Creo que algo funcionará de cierta manera . ¿Estoy en lo correcto o no?”
Deberías aclarar esto: "siendo mucho menos materia que las fuerzas gravitatorias" . Creo que sé lo que estás tratando de decir, pero podría estar equivocado; lo mismo para otros lectores.
Como con la mayoría de estas preguntas, probablemente acabas de hacer que el universo sea remotamente como el nuestro imposible. Por ejemplo, acabas de hacer imposible la tercera ley, por ejemplo. ¿Cuánto nada podría empujar? ¿cuánto de nada hay?
Es posible que desee retrasar la aceptación de una respuesta por un tiempo todavía. Es muy posible que aparezcan personas con mejores respuestas.
Eso es ridículo, ¿no? ¿Es usted un empleado de patentes?
Superficie vs densidad, conclusión: Grandes diferencias.
'El espacio vacío empujaría' suena terriblemente como la constante cosmológica , donde el 'espacio vacío' se expande por sí mismo. es decir, estoy confundido acerca de lo que realmente has cambiado aquí. ¿O tal vez solo estoy leyendo mal la pregunta?
No hay gravedad. El universo apesta.

Respuestas (7)

TL; DR: es lo mismo que la gravedad , a menos que estés definiendo 'espacio vacío' de una manera realmente extraña. De hecho, no puedo pensar en ninguna forma de probar experimentalmente que este no es el caso.

Creo que la clave de esta pregunta radica en la definición de 'empujar espacio vacío'

Para empezar, supongamos que el espacio está cuantificado en una serie de puntos infinitesimales. Esto no es estrictamente cierto, pero es más fácil de conceptualizar. Supongamos que cada punto del espacio que no contiene materia se aleja de sí mismo con una fuerza que disminuye con el cuadrado de la distancia. Es bastante fácil mostrar (si asumimos que el universo es lo suficientemente grande como para ignorar los límites) que la fuerza neta en cualquier punto dado es 0: todos los puntos de la nada se niegan entre sí.

Introduzcamos una mota de materia.

De repente, hay un espacio en el universo que no se aleja de sí mismo, lo que conduce a un desequilibrio donde la fuerza neta cerca de esta mota de materia se dirige hacia la mota de materia. La magnitud de esta fuerza de 'no empujar' es exactamente la misma que la fuerza original que eliminaste, es decir, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Esperar. Eso se parece sospechosamente a la gravedad.

Si continuamos agregando motas, veremos que las motas, en respuesta al desequilibrio en las fuerzas de empuje, se agrupan. Esto conduce a un mayor volumen de "no empujar", lo que conduce a un mayor desequilibrio.

Lo mismo es cierto incluso si tomas una visión einstiniana de la gravedad, simplemente reemplaza 'el espacio vacío empuja hacia afuera' con 'el espacio vacío deforma el espacio cercano hacia arriba' (un concepto extraño, tal vez 'hacia afuera' es una mejor palabra, pero bueno).

Una vez leí un libro que proponía algo en este sentido. Si lo tuviera a mano, podría citarlo y mencionar por qué proponía la idea como mejor que otras formas de modelar la gravedad. Algo que tiene que ver con las distancias más cortas entre las masas en un espacio curvo y sin límites que separa esas masas con menos fuerza que en las distancias más lejanas.
¿Cómo sabemos que esta no es la forma en que la gravedad funciona en la vida real?
@Blacksilver: como dije: no puedo pensar en una manera de probar que este no es el caso, pero supongo que es más fácil pensar en el modelo de la gravedad causada por la materia que en la gravedad como consecuencia de la materia que detiene el vacío empujando nosotros alrededor.
Vea la respuesta de @Ash ya que plantea un punto interesante. Si el punto de la materia no empuja, entonces debemos asumir que la materia menos densa empuja más y la materia más densa empuja menos (menos densa está más cerca de "nada" y más densa está más lejos). En este caso, el aire más denso se acumulará en los confines de la atmósfera y el aire menos denso se empujará más lejos, invirtiendo la atmósfera. Si el efecto es lo suficientemente pronunciado, quizás todo el planeta se invertiría con una corteza exterior y un núcleo hueco lleno de atmósfera.
Además, no podemos simplemente decir que "Bueno, tal vez el hidrógeno en realidad es más pesado que el plomo por unidad de volumen y lo estamos midiendo al revés"; eso no funciona ya que tenemos otras formas de medir la densidad de la materia además de medir su peso.
@Aaron: las 'motas' en este modelo son realmente fundamentales. La densidad y la masa son una propiedad de la distancia entre las motas. Con toda honestidad, esta debería ser una discusión sobre las funciones de densidad de probabilidad, pero el concepto fundamental sigue siendo el mismo y es mucho más fácil de explicar en términos de grumos discretos de la escala de Planck.
any way to experimentally proverecientemente encontraron una forma de medir las ondas de gravedad reales, así que tal vez puedas probarlo ahora :)
Una diferencia importante es que la masa de la mota de materia sería irrelevante siempre que ocupara el mismo volumen, que es lo opuesto a cómo funciona la gravedad en nuestro mundo.
@EpicKip: No creo que pueda, porque si esto es cierto, las ondas de gravedad pueden modificarse como fluctuaciones en lo agresivo que es el espacio vacío. Creo que las matemáticas salen igual, de todos modos...
@Devsman: en este tipo de escala no hay realmente un concepto de volumen. El concepto de volumen es cuántos puntos abarcas.
@JoeBloggs Como quieras decirlo. La masa de la mota de materia sería irrelevante siempre que ocupara el mismo número de puntos, que es lo contrario de cómo funciona la gravedad en nuestro mundo.
@Devsman: Esto está en una escala inferior a la subatómica. Estamos hablando de la naturaleza fundamental de la masa aquí: puedes modelar la masa de cualquier partícula (que tiene un volumen) como el número de motas (que no tienen volumen) que contiene, y el espacio entre esa partícula y el el siguiente está gobernado por otras fuerzas de mayor escala. El modelo de 'mota' es solo para hacer que el concepto sea más fácil de entender: en realidad estamos hablando de distribuciones continuas de 'masa' en un área igualmente continua de espacio vacío.
@JoeBloggs Puedes ir allí si quieres, pero al final "el vacío empuja contra el espacio" (o como quieras decirlo) y "la materia en un punto no empuja" significa que "más materia = menos empuje" y " menos materia = más empuje". El hierro/plomo tiene más materia por unidad de volumen que la atmósfera o el agua superficial; en este escenario se les presiona menos. En igualdad de condiciones, el gas hidrógeno es menos materia por unidad de volumen que los gases a nivel del suelo; en este escenario, son empujados más, ese empuje proviene principalmente del espacio exterior, empujan más allá del gas terrestre que flota hacia arriba desde menos empuje.
@Aaron: Creo que estás confundiendo qué empuja a qué. Más materia hace que otras cosas sean empujadas más, exactamente de la misma manera que más materia causa una mayor atracción gravitacional.
@JoeBloggs Sigues tratando de encontrar diferentes formas de decirlo, pero cada variación realmente no parece ir en contra de lo que digo. De hecho, creo que su último comentario solo respaldó mi declaración. "Más materia hace que otras cosas sean empujadas más". Aplique su propia declaración a la atmósfera, donde "más materia" se refiere a las partículas a nivel del suelo y "menos materia" se refiere a las que actualmente se encuentran en la parte superior de la atmósfera. Las " otras cosas " a las que te refieres son el gas en la parte superior de la atmósfera, por lo que acabas de decir que el gas en la parte superior es empujado más. ¿Empujar hacia dónde? El centro del planeta.
@Aaron: Erm... ¿sí? Las partículas en la parte superior de la atmósfera están siendo empujadas por el desequilibrio en las fuerzas de empuje hacia el centro del planeta. También lo son los gases más densos debajo de ellos, y los gases más densos debajo de ellos, exactamente de la misma manera que la gravedad mueve las cosas .
@JoeBloggs No "exactamente de la misma manera". Tu último comentario acaba de contradecir tu propio comentario anterior. "Más materia hace que otras cosas sean empujadas más". Hasta ahora somos como la gravedad, sí. Excepto ahora, la ley del cuadrado inverso debe calcularse con la distancia desde el espacio vacío, no desde la distancia de la materia. A medida que los objetos se asientan en estratos, los objetos con más empuje se ubicarán más lejos a lo largo de su dirección de empuje, aquellos con menos empuje se acercarán más a la fuente de empuje. Como dijiste, la atmósfera superior actual será empujada más (no es "más materia"), y se está alejando del espacio.
@JoeBloggs Entonces mi punto sigue en pie, él puede probarlo ahora

La gravedad hace que la materia se aglomere. No puedo ver cómo el espacio vacío empujaría la materia para aglomerarse en algo como un sol. Tal vez la materia haría eso para ser menos presionada. Pero incluso entonces, no habría planetas girando alrededor del sol, no habría galaxias, porque no tienen razón para girar alrededor de un centro. Es difícil imaginar un universo al que le falte una ley básica.

Creo que toda la materia no sería más que moléculas individuales de hidrógeno a la deriva. Si el espacio vacío los empuja, se dispersarán de forma homogénea (con pequeñas fluctuaciones) teniendo un equilibrio de la misma cantidad de espacio vacío en todas las direcciones.

Este universo sería una burbuja de aire de hidrógeno.

+1 por el punto sobre los objetos que no se orbitan entre sí; mi física está oxidada pero creo que tienes razón. Tratando de visualizar si la proximidad a otro cuerpo crearía un lado de 'baja presión' y los uniría; sin hacer cálculos reales, mis recuerdos de dinámica de fluidos dicen que no. ...Además, aprendí una nueva palabra de $5; ahora tengo que averiguar cuándo usarlo correctamente .

Mi instinto dice sopa de quarks, es decir, un universo ni siquiera remotamente similar al nuestro simplemente no puede formarse sin la constante gravitatoria que conocemos y amamos. Pero mi cerebro dice que no, espera, sería exactamente lo mismo que tenemos ahora, excepto que la gravedad sería una función del supervacío en lugar de una función de la masa, así que analicemos:

El "espacio" empuja la materia, suponiendo un "factor de empuje" equivalente a la constante moderna "G", entonces cosmológicamente esto actuaría casi como la gravedad, pero desde el exterior, la materia se aglomeraría en grandes grupos, etc... pero el "casi" tiene algunas implicaciones asesinas:

Por ejemplo, considere los vientos solares por un momento, la mayor parte del material en los vientos no son fotones sin masa, sino que consisten en partículas masivas como protones y neutrinos, en lugar de acelerar alejándose de su estrella madre, estas partículas ahora se retienen, la presión de radiación seguirá expulsando ellos, pero comenzarán a disminuir la velocidad inmediatamente hasta que finalmente se detengan y cambien de rumbo, obtendrá un cinturón de radiación pesado donde tales partículas se acumulan con el vacío y la radiación solar, ambos empujándolos en un grado equivalente.

A escala planetaria, creo que las atmósferas se convierten en un problema grave, como mínimo pierden su gradiente de presión ya que las partículas más alejadas de la superficie ahora están bajo una mayor gravedad, no las del nivel del mar, bien puede ser que las atmósferas como las conocemos son completamente imposible. Un objeto que se empuja desde afuera hacia adentro no se comportará de la misma manera que un cuerpo que se acumula lentamente desde los materiales más densos hasta los más livianos. De hecho, los mundos pueden invertirse con el material pesado como rocas en el exterior y la atmósfera retenida internamente. La gravedad en el fondo de una atmósfera (si la hay) también puede ser un problema, ya que puede que no haya nada de lo que hablar; la gravedad impuesta desde el exterior disminuirá con su distancia del espacio abierto, por lo que a nivel del suelo la gravedad no será lo que esperaríamos dado nuestro modelo existente.

Ese es mi pensamiento actual, pregúntame en cinco minutos y estaré al revés otra vez, esta es complicada.

Creo que algunas de tus suposiciones están equivocadas. Ej: De la radiación solar, una partícula expulsada no tendría todo el espacio empujándola hacia el sol; cada punto del espacio se alejaría de sí mismo. En su mayoría se cancelan entre sí, pero en el sol habría menos empuje porque no está vacío, por lo que la aceleración de la partícula hacia el sol sería la misma que con la gravedad convencional. Incluso disminuiría con la distancia.
Sin embargo, creo que podría estar en algo con la "distribución de densidad invertida", y tal vez no solo en la atmósfera. Si "nada" empuja menos contra "algo", entonces debería empujar aún menos contra algo "más pesado", entonces, ¿tal vez mundos huecos con atmósfera dentro de ellos?
@Aaron "Gravity" aumentaría con la distancia del sol, ¿no? Debido a que el sol es un cuerpo grande de "no espacio" y el vacío se haría "más grueso" a medida que avanzas, ¿estoy muy equivocado en eso de alguna manera?
@Aaron Sí, me preguntaba acerca de los mundos huecos en los que voy a editarlo después de todo, creo.
Esto me recuerda un libro que leí una vez en el que los viajeros pasaban por un agujero negro, salían de un agujero blanco en otro lugar que empujaba todo, y el agujero blanco estaba en el centro de un mundo hueco (excepto la atmósfera) invertido. El agujero blanco actuó como fuente de luz y calor y permaneció suspendido en el mismo lugar todo el tiempo en el cielo.
La gravedad aumentaría, sí, pero de la misma manera que aumenta cuando vas al centro de un planeta o una estrella en el mundo real. En el centro de nuestra Tierra real (suponiendo que pudieras sobrevivir), la gravedad sería incluso más masiva que en la superficie, pero dado que te atrae desde todos los lados simultáneamente, los efectos se anulan entre sí. En el centro de la Tierra te sentirías ingrávido y no empujado a ninguna parte; suspendido en su lugar. Similar a estar en medio de la nada en esta situación de gravedad inversa. Lejos del sol, eres empujado en todas direcciones , anulándose a sí mismo.
@Aaron Pero más cerca del sol, obtienes menos empuje hacia adentro porque el sistema solar está relativamente lleno de materia en forma de viento solar, el empuje gravitacional aumentará a medida que te alejes del sol en lugar de disminuir, por lo que hay una presión gravitacional asimétrica que favorece un volver al centro.
Más cerca del sol, en realidad obtendrá más empuje hacia adentro: menos "gravedad de espacio vacío" total está en efecto sobre usted, pero es menos en 1 dirección . Más lejos, lo empuja desde todos los lados , no solo hacia / lejos del sol. Más cerca, tiene menos espacio vacío en su lado del sol, lo que significa menos empuje para alejarse del sol, y más empuje desde el lado opuesto, ya que no hay materia en esa dirección, por lo que el empuje hacia el sol es mayor que el empuje hacia el exterior. el sol. A medida que te alejas del sol, recibes más empuje, pero ese empuje se debe a un mayor espacio vacío en el lado del sol que te aleja.
Dibujaría un diagrama para explicar lo que estoy tratando de decir, excepto que requeriría una respuesta por escrito, y no estoy escribiendo una respuesta completa a esta pregunta. =/
@Aaron Creo que entiendo lo que dices, pero no creo que sea correcto porque la situación no es simplemente al revés, es diferente.

Si la gravedad "empujara", nada se uniría.

Como la gravedad es una regla universal, no solo el mundo del que estás hablando sino todo el universo no sería coherente.

Lo que podría sugerir es que exista un planeta/mundo en el que el campo de gravedad sea negativo: es mejor que cambiar una ley universal.

Para tal planeta, necesitaría colocar un sistema de tal manera que la corteza no se vaya volando y luego olvidarse de todo lo que queda, incluido el oxígeno / aire.

Quizás también: los habitantes imposibles no serían muy egoístas.

En mi imaginación, "al revés" significa que en su universo habría tanta materia como espacio vacío hay en nuestro universo, y tanto espacio vacío como materia en el nuestro. En este caso, el equivalente a los planetas serían pequeñas burbujas de espacio vacío dentro de un océano de materia, que empujan la materia lejos de él.

La vida existiría dentro de la materia entre estas burbujas espaciales o en la superficie de ellas donde hay una especie de atmósfera. La energía vendría en forma de energía geotérmica producida por estas burbujas que viajan dentro de la materia y la obligan a estirarse y comprimirse. Así que la materia estaría más caliente alrededor de estas burbujas de vacío que en cualquier otro lugar.

No habría estrellas, por supuesto, ni lunas ni sistemas solares, posiblemente ni siquiera galaxias, porque cuando dos de estas burbujas se movieran una hacia la otra, empujarían la materia entre ellas hasta que no hubiera manera de acercarse, la materia se volvería líquida. de la presión, y las burbujas probablemente se alejarían unas de otras y encontrarían una nueva dirección para viajar. Sería interesante ver que las personas que podrían vivir en estas burbujas encontrarían una manera de viajar a otras burbujas.

Esto me recuerda a las antiguas explicaciones mecánicas de la gravedad , especialmente la teoría de la gravedad de Le Sage, donde el espacio vacío se llenaba de partículas que empujaban todo entre sí. Los problemas eran en su mayoría preocupaciones termodinámicas.

"Si un árbol cae en el bosque y no hay nadie cerca para escucharlo, ¿aún hace ruido?"

Teóricamente, puedes decir que así es como funciona la gravedad sin romper nada del modelo o de nuestras observaciones. Entonces, bien podría considerarse así.

¡Eso fue fácil!

No, no puedes, la atmósfera no funcionaría bien con el modelo anterior.