Гравитация - самая сильная сила?

На самом деле, гравитация является самой слабой из четырех фундаментальных сил. Упорядочено от самого сильного к самому слабому, силы 1) сильное ядерное взаимодействие, 2) электромагнитная сила, 3) слабое ядерное взаимодействие, а также 4) электромагнитная сила. Если взять два протона и держать их очень близко друг к другу, они будут оказывать друг на друга несколько сил. Потому что они оба имеют массу, два протона оказывают друг на друга гравитационное притяжение. Потому что они оба имеют положительный электрический заряд., они оба оказывают друг на друга электромагнитное отталкивание. Также, у них обоих есть внутренние “цвет” заряжать и таким образом оказывать притяжение посредством сильного ядерного взаимодействия. Потому что сильное ядерное взаимодействие является самым сильным на коротких расстояниях., оно доминирует над другими силами, и два протона становятся связанными, образуя ядро ​​гелия (обычно нейтрон также необходим для поддержания стабильности ядра гелия.). Гравитация настолько слаба на атомном уровне, что ученые обычно могут ее игнорировать, не допуская существенных ошибок в своих расчетах..

тем не мение, в астрономических масштабах, гравитация доминирует над другими силами. Эхолокация помогает косаткам определить размер: 1) гравитация имеет большой радиус действия, а также 2) не существует такого понятия, как отрицательная масса. Каждая сила угасает по мере того, как два объекта, испытывающие силу, становятся более разделенными.. Скорость угасания сил различна для каждой силы.. Сильные и слабые ядерные силы имеют очень малую дальность действия., это означает, что за пределами крошечных ядер атомов, эти силы быстро падают до нуля. Крошечный размер ядер атомов является прямым результатом чрезвычайно короткого действия ядерных сил.. Две частицы, находящиеся на расстоянии нанометра друг от друга, слишком далеки друг от друга, чтобы оказывать друг на друга заметное ядерное воздействие.. Если ядерные силы настолько слабы для двух частиц, находящихся всего в нанометрах друг от друга, должно быть очевидно, что ядерные силы еще более ничтожны в астрономических масштабах. Например, Земля и Солнце слишком далеки друг от друга (миллиарды метров) чтобы их ядерные силы достигли друг друга. В отличие от ядерных сил, и электромагнитная сила, и гравитация имеют фактически бесконечный диапазон* и уменьшаются по силе как 1/r.².

Если и электромагнетизм, и гравитация имеют фактически бесконечный диапазон, почему Земля удерживается на орбите вокруг Солнца гравитацией, а не электромагнитной силой? Причина в том, что не существует такого понятия, как отрицательная масса., но есть такая вещь, как отрицательный электрический заряд. Если поместить один положительный электрический заряд рядом с одним отрицательным электрическим зарядом, а затем измерить их объединенную силу на другом, дистанционный заряд, вы обнаружите, что отрицательный заряд имеет тенденцию несколько нейтрализовать положительный заряд.. Такой объект называется электрическим диполем.. Электромагнитная сила, создаваемая электрическим диполем, затухает как 1/r.³ а не 1/р² из-за этого эффекта отмены. так же, если вы возьмете два положительных электрических заряда и два отрицательных заряда и правильно расположите их близко друг к другу, вы создали электрический четырехполюсник. Электромагнитная сила, создаваемая электрическим квадруполем, угасает еще быстрее., как 1/р⁴, потому что отрицательные заряды так хорошо нейтрализуют положительные заряды. По мере того, как вы добавляете все больше и больше положительных зарядов к равному количеству отрицательных зарядов., диапазон действия электромагнитной силы системы становится все короче и короче. Интересно то, что большинство объектов состоят из атомов., и большинство атомов имеют одинаковое количество положительных и отрицательных электрических зарядов.. Следовательно, несмотря на то, что грубая электромагнитная сила одного заряда имеет бесконечный диапазон, эффективный диапазон электромагнитной силы для типичных объектов, таких как звезды и планеты, намного короче. по факту, нейтральные атомы имеют эффективный электромагнитный диапазон порядка нанометров.. В астрономических масштабах, остается только гравитация. Если бы существовала такая вещь, как отрицательная масса (антивещество имеет положительную массу), и если бы атомы вообще содержали равные части положительной и отрицательной массы, тогда гравитацию постигла бы та же участь, что и электромагнетизм, и не было бы значительной силы астрономического масштаба.. к счастью, нет отрицательной массы, и поэтому сила гравитации нескольких тел, расположенных близко друг к другу, всегда аддитивна.. В итоге, гравитация - самая слабая из сил вообще, но он является доминирующим в астрономических масштабах, потому что у него самый большой радиус действия и потому что нет отрицательной массы..

*ЗАМЕТКА: В приведенном выше описании, Я использовал старую ньютоновскую формулировку гравитации.. Гравитация более точно описывается формулировкой Общей теории относительности., что говорит нам, что гравитация — это не реальная сила, а искривление пространства-времени.. В масштабах меньших, чем группы галактик, и вдали от сверхплотных масс, таких как черные дыры., Ньютоновская гравитация является отличным приближением к общей теории относительности.. тем не мение, правильно объяснить все эффекты, вам придется использовать общую теорию относительности. Согласно Общей теории относительности и многочисленным экспериментальным измерениям, подтверждающим это, гравитация не имеет бесконечного радиуса действия, а исчезает в масштабе, большем, чем группы галактик.. Следовательно, гравитация имеет только 1/r² поведение и “неограниченный” диапазон в масштабе меньше, чем группы галактик. Вот почему я сказал, что гравитация имеет “эффективно” бесконечный диапазон. В самых больших масштабах, наша Вселенная расширяется, а не стягивается гравитационным притяжением. Такое поведение предсказывает Общая теория относительности.. В масштабах меньших, чем группы галактик, Пространство-время действует преимущественно как притягивающая ньютоновская гравитация., хотя в больших масштабах, пространство-время действует как нечто совершенно иное, расширяющееся..

кредит:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/22/почему-гравитация-самая сильная-сила/