¿Qué tan fuerte es la gravedad de la mitad del universo distante?

Me gustaría saber qué tan fuerte sería la gravedad del universo distante si de alguna manera pudiéramos eliminar la mitad. Por ejemplo, si todo lo que está detrás de nosotros no existiera, ¿con qué fuerza estaría tirando lo que está delante de nosotros? Por distante, consideremos todo lo que está más allá de los 10 mil millones de años luz (por ejemplo, eliminemos todo lo que está más cerca). ¿Cuántas aceleraciones G experimentaría (descontando el hecho de que estaría en caída libre y no la sentiría)?

No es una respuesta, pero será útil considerar que la gravedad cae como 1/r^2. A 10 mil millones de años luz (mucho menos de la mitad del radio del universo conocido), el efecto probablemente sería insignificante (quizás salvo los agujeros negros supermasivos).
@mikey Excelente punto de partida, sí, ese factor sin duda entrará en juego. Tenga en cuenta que el universo solía ser extremadamente denso, y la gravedad de eso debería llegarnos desde la región donde se emitió el fondo cósmico de microondas y más allá. Efectivamente estamos viendo y probablemente experimentando la gravedad del universo pasado.
¿Es esta pregunta lo suficientemente diferente de su otra pregunta ?
¿Qué tan abstracto estamos hablando de esto? ¿Asumimos un universo uniformemente denso (a escalas de distancia suficientemente grandes)?
@mikey Gravity cae por el cuadrado, pero la masa de todo dentro de 2 años luz frente a 1 año luz aumenta por el cubo si asumimos una densidad uniforme. No sería nada despreciable. Comenzaría siendo insignificante porque cerca crecería. Sin embargo, la energía oscura es el comodín. Es imposible encontrar una respuesta con Dark Energy. Ignorando la energía oscura y el universo en expansión, se podría hacer. No he querido hacer los cálculos porque los hago mal y no hablo muy bien Jax, pero creo que, en mi cabeza, la gravitación sería ser sorprendentemente alto.
@zephyr Sí, creo que sí. Esta pregunta surgió de una variación interesante de la pregunta original en la que considero todo el universo frente a la mitad. En la pregunta original, el caparazón completo tiene la fuerza cancelada, excepto quizás para estirar el espacio.
@userLTK Aunque asumí que el universo observable no se está expandiendo, incluí energía oscura en mi cálculo porque usé la densidad crítica completa, por lo que mi estimación de masa es la del contenido de energía total del universo observable: materia normal y energía, así como materia oscura y energía.
@PM2Ring Bueno, usted hizo los cálculos y yo no, así que utilería para eso. La energía oscura lo cambia todo. Gravedad directa, creo que la atracción en este teórico es enorme, por eso respondí a la publicación de mikey. Con la energía oscura, las matemáticas superan mi salario. Sin embargo, accesorios para resolverlo.
@Brian Tung Me gustaría especialmente ver el efecto del "borde denso" del universo, de donde proviene el fondo cósmico de microondas, y más allá. No estoy 100% seguro de si la aproximación que usa la densidad promedio del universo nos lleva allí o no, pero es un enfoque razonable.

Respuestas (1)

No muy fuerte en absoluto. Obtengo una cifra aproximada de 3.725 × 10 − 9 metro / s 2 .

Para realizar ese cálculo hice algunas suposiciones simplificadoras.

  • Supongamos que podemos ignorar todo lo que está fuera del universo observable .
  • Suponga que el universo observable es una esfera homogénea estática con un radio de 46.600 millones de años luz y una densidad media de ρ = 0.85 × 10 − 26 k gramo / metro 3 , esa cifra es la densidad crítica necesaria para que la curvatura global del universo sea cero (es decir, en una escala muy grande, el espacio-tiempo es plano).
  • Suponga que podemos usar la física newtoniana para calcular la aceleración de la gravedad.

No me molesté en sacar todas las cosas a menos de 10 mil millones de años luz.

Estamos parados en el centro de la superficie plana de un hemisferio de radio r y queremos saber qué tan fuerte es la gravedad. Podemos pretender que toda la masa del hemisferio está concentrada en su centro de masa, que es 3 r 8 debajo nuestro.

La fórmula de Newton para la aceleración gravitatoria es

a = GRAMO METRO r 2

La masa es el volumen por la densidad, es decir, METRO = V ρ y el volumen de un hemisferio es

V = 2 3 π r 3

Combinando todo, sin olvidar usar 3 r 8 como término de distancia en el denominador de la fórmula de aceleración, obtenemos

a = GRAMO ρ 128 27 π r

Conectando los valores que mencioné anteriormente para ρ y r , dice la calculadora de Google 3.72484086 × 10 − 9 metro / s 2 . eso es sobre 3.8 × 10 − 10 gravedades estándar.

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