Mitä Jos Ei Ollut Painovoimaa?

{h1}

Miettimättä, mitä maailmankaikkeus olisi, jos painovoima yhtäkkiä katosi, tekee meille erittäin kiitollisia siitä, että se on olemassa.

Ei ole mitään niin ikävää kylmää, että teet arvostamaan hyvää terveyttä. Sama pätee maailmankaikkeuden tilaan: Säädetään vain yksi fyysisistä laeista tai vakioista, jotka tavallisesti täydellisesti "hienosäätyvät" oikeilla arvoilla, jotta tähdet, planeetat, atomit ja elämä saataisiin kukoistuksi asioita hyvin erilaisia ​​- varsin epämiellyttävän niin. Tällaisen "bizarro" -kaikkeuden kuvaaminen voi lisätä arvostusta normin suhteen.

Mieti esimerkiksi, kuinka kauhistuttavaa tunnistamatonta maailmankaikkeutta olisi, jos se olisi muodostunut vain kolmella perusvoimalla neljän sijasta - jos sähkömagneettisuus, vahva vuorovaikutus ja heikko vuorovaikutus ovat kaikki juuri sellaisia ​​kuin me tunnemme, mutta neljäs voima, joka vei yhteen joukon kiviä maapallon muodostamiseksi ja silti pitää jalat tiukasti istutettuina planeetalle, ei ole koskaan ollut olemassa. Entä jos ei olisi painovoimaa?

Kuva karu tuhoja. James Overduinin, joka on erikoistunut gravitaatioon erikoistuneen Towsonin yliopiston fyysikkoon, maailmankaikkeus ilman painovoimaa olisi "täysin tasainen ja olematon". Overduin selitti, että painovoima on vain toinen termi avaruuden ajan kaarevuudesta - kuinka jyrkkä tai matala maailmankaikkeuden kudos on tietyssä paikassa (ja kuinka todennäköiset esineet putoavat kohti kaarevuuden lähdettä). Aivan kuin keilailu pallo sijoitettu trampoliini käyrä sen pinnalle, on läsnä materiaa ja energiaa, jotka aiheuttavat tilaa-aikaa käyrä. Joten, jos maailmankaikkeus ei voi käyristää (koska painovoimaa ei ole), sen sisällä ei voi olla mitään väliä tai energiaa.

"Tämä olisi tylsä ​​maailmankaikkeus", kertoi Overduin Life's Little Mysteries, sisko sivuston WordsSideKick.com. [6 arkipäivää, jotka tapahtuvat kummallisesti avaruudessa]

Jotta ei olisi tylsää, katsotaanpa vaihtoehtoinen skenaario: Mitä jos maailmankaikkeus muodostuu kanssa painovoima ja kehittynyt normaalisti tietyn hetkisen ajan avaruudelliseen aikaan, ja mitä jos sitten yhtäkkiä painovoima kytkeytyy pois päältä?

Overduinin mukaan Einstein totesi, että et voi muuttaa gravitaatiovaihtimen arvoa, joka tunnetaan nimellä "G" - niin yksinkertaisesti se ei toimi matemaattisesti, joten fyysikko ei voi millään tavalla tehdä sitä ja vielä tuntea mitä tapahtuu Seuraava. Kuitenkin on olemassa kaksi vaihtoehtoista tapaa vaihtaa painovoima pois päältä samalla, kun kaikki muut maailmankaikkeuden fyysiset lait säilyvät.

Yksi tapa kiertää vakiota on manipuloida vähemmän käytettyä fysiikkamallia (mutta joka kuitenkin tuottaa ekvivalenttisen kuvan universumista Einsteinin mukaan), mikä pitää G: n kentän, joka läpäisee avaruusajan sijaan vakiota. Tätä kutsutaan "skalaarikentiksi", se toimii yhtä hyvin kuin G, kun kuvataan, miten maailmankaikkeus toimii, paitsi että matemaattisesti, toisin kuin vakiona, sen voima vaihtelee ajan ja tilan mukaan.

Skalaarin kentän nollaaminen alaspäin kaikkialla lähentää olennaisesti maailmankaikkeutta. Esineitä ei enää vedota toisiinsa, koska ei olisi kaltevaa pintaa, jotta heidät putoisivat. Sen sijaan he lennäisivät mihin suuntaan tahansa, missä painovoima oli estänyt heitä menemästä. Takaisin trampoliinianalogiin, painovoiman poistaminen aiheuttaisi trampoliinin yhtäkkiä tasoittavan ja keilapallot rullaisivat joka puolelta.

Vaihtoehtoisesti voit päästä eroon Higgs-kenttästä, kentästä, joka läpäisee kaikki avaruuden Higgs-hiukkasen tuottama tila. "Kaikki elementaariset hiukkaset saavat massansa vuorovaikutuksestaan ​​tällä alalla, sellaista kuin" hidastetaan "kulkemalla paksun siirapin läpi", sanoi Overduin. "Jos Higgsin kenttä pudotti nollaan, siirappilla ei olisi paksuutta ja kaikki alkeelliset hiukkaset... vetäytyisivät vapaasti ja muuttuisivat massattomiksi." Ei ole massaa, he eivät pysty käyristämään tilaa, joten ei olisi mitään painovoimaa. Sen lisäksi he alkoivat liikkua valonopeudella, ovet muiden hiukkasten, joita he käyttivät aikaisemmin ryntäävät sisällä atomien kanssa.

Jos painovoima äkkiä katoaa kummassakin edellä kuvatuista dramaattisista muodoista, mitä täällä tapahtuu maan päällä? "Odotan, että [maapallon] osatekijät, mukaan lukien sen ilmakehät ja valtameret ja meidät jne., Ajelehtivat tai jopa repivät, olettaen, että maapallo vielä kehruu", hän sanoi.

Olisimme höyryä ilmaan, mutta se olisi vähiten meidän ongelmamme: meillä olisi myös tarttuminen hyvin atomien kehomme, ja jopa nopeasti hajanneet hiukkaset näissä atomien koko ajan pahoitteli miten ajat olivat muuttunut!

Seuraa Natalie Wolchover Twitterissä @nattyover. Seuraa Life's Little Mysteries Twitterissä @llmysteries, sitten liittyä meihin Facebookissa.


Video Täydentää: The Absurdity of Detecting Gravitational Waves.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com