Wie stark ist die Gravitation der Hälfte des fernen Universums?

Ich würde gerne wissen, wie stark die Gravitation aus dem fernen Universum wäre, wenn wir irgendwie in der Lage wären, die Hälfte davon zu entfernen. Wenn zum Beispiel alles hinter uns nicht existierte, wie stark würde das Zeug vor uns ziehen? Betrachten wir als entfernt alles, was über 10 Milliarden Lichtjahre hinausgeht (z. B. alle näheren Dinge entfernen). Wie viel G Beschleunigung würde ich erfahren (abgesehen von der Tatsache, dass ich im freien Fall wäre und es nicht spüren würde)?

Keine Antwort, aber es ist nützlich zu berücksichtigen, dass die Schwerkraft als 1 / r ^ 2 abfällt. Bei 10 Milliarden Lichtjahren (viel weniger als dem halben Radius des bekannten Universums) wäre der Effekt wahrscheinlich vernachlässigbar (vielleicht abgesehen von supermassereichen Schwarzen Löchern).
@mikey Ausgezeichneter Ausgangspunkt, ja, dieser Faktor wird sicherlich ins Spiel kommen. Beachten Sie, dass das Universum früher extrem dicht war und die Schwerkraft davon uns aus der Region erreichen sollte, in der der kosmische Mikrowellenhintergrund emittiert wurde, und darüber hinaus. Wir sehen effektiv und erfahren wahrscheinlich die Schwerkraft aus dem vergangenen Universum.
Unterscheidet sich diese Frage ausreichend von Ihrer anderen Frage ?
Wie abstrakt reden wir darüber? Gehen wir von einem gleichmäßig dichten Universum aus (bei ausreichend großen Entfernungsskalen)?
@mikey Die Schwerkraft fällt um das Quadrat ab, aber die Masse von allem innerhalb von 2 Lichtjahren gegenüber 1 Lichtjahr nimmt um den Würfel zu, wenn wir eine gleichmäßige Dichte annehmen. Es wäre überhaupt nicht zu vernachlässigen. Es würde vernachlässigbar beginnen, denn in der Nähe würde es wachsen. Dunkle Energie ist jedoch der Joker. Es ist unmöglich, mit Dark Energy darauf eine Antwort zu finden. Ich ignoriere die dunkle Energie und das expandierende Universum, es könnte getan werden. Ich wollte nicht rechnen, weil ich schlecht mathe und ich spreche nicht sehr gut Jax, aber ich denke, aus dem Kopf heraus, die Gravitation würde es tun überraschend hoch sein.
@zephyr Ja, ich glaube schon. Diese Frage entstand aus einer interessanten Variation der ursprünglichen Frage, bei der ich das gesamte Universum im Vergleich zur Hälfte davon betrachte. In der ursprünglichen Frage hat die volle Schale die Kraft, die sich aufhebt, außer vielleicht zum Dehnen des Raums.
@userLTK Obwohl ich davon ausgegangen bin, dass sich das beobachtbare Universum nicht ausdehnt, habe ich dunkle Energie in meine Berechnung aufgenommen, weil ich die volle kritische Dichte verwendet habe. Meine Massenschätzung ist also die des gesamten Energiegehalts des beobachtbaren Universums - normale Materie und Energie sowie Dunkle Materie und Energie.
@PM2Ring Nun, du hast die Berechnungen gemacht und ich nicht, also Requisiten dafür. Dunkle Energie verändert das Ganze. Gerade die Schwerkraft, ich denke, die Anziehungskraft in dieser Theorie ist enorm, weshalb ich auf Mikeys Post geantwortet habe. Mit dunkler Energie liegt die Mathematik über meiner Gehaltsstufe. Requisiten für die Ausarbeitung.
@ Brian Tung Ich würde besonders gerne den Effekt des "dichten Randes" des Universums sehen, von dem der kosmische Mikrowellenhintergrund kommt, und darüber hinaus. Nicht 100% sicher, ob die Annäherung mit der durchschnittlichen Dichte des Universums uns dorthin bringt oder nicht, aber es ist ein vernünftiger Ansatz.

Antworten (1)

Überhaupt nicht sehr stark. Ich bekomme eine ungefähre Zahl von 3.725 × 10 − 9 m / s 2 .

Um diese Berechnung durchzuführen, habe ich einige vereinfachende Annahmen getroffen.

  • Nehmen Sie an, dass wir alles außerhalb des beobachtbaren Universums ignorieren können .
  • Gehen Sie davon aus, dass das beobachtbare Universum eine statische, homogene Kugel mit einem Radius von 46,6 Milliarden Lichtjahren und einer mittleren Dichte von ρ = 0,85 × 10 − 26 k g / m 3 , diese Zahl ist die kritische Dichte , die erforderlich ist, damit die globale Krümmung des Universums Null ist (dh auf sehr großem Maßstab ist die Raumzeit flach).
  • Angenommen, wir können die Newtonsche Physik verwenden, um die Erdbeschleunigung zu berechnen.

Ich habe mir nicht die Mühe gemacht, all das Zeug näher als 10 Milliarden Lichtjahre zu entfernen.

Wir stehen in der Mitte der flachen Oberfläche einer Halbkugel mit Radius r und wir wollen wissen, wie stark die Gravitation ist. Wir können so tun, als ob die gesamte Masse der Halbkugel in ihrem Massenmittelpunkt konzentriert ist, was der Fall ist 3 r 8 unter uns.

Die Newtonsche Formel für die Erdbeschleunigung lautet

a = G M r 2

Masse ist Volumen mal Dichte, also M = v ρ und das Volumen einer Halbkugel ist

v = 2 3 π r 3

Alles kombinieren, die Anwendung nicht vergessen 3 r 8 als Abstandsterm im Nenner der Beschleunigungsformel erhalten wir

a = G ρ 128 27 π r

Setzen Sie die Werte ein, die ich zuvor erwähnt habe ρ und r , sagt der Google-Rechner 3.72484086 × 10 − 9 m / s 2 . Das ist ungefähr 3.8 × 10 − 10 Standardgewichte.

Wie stark ist die Gravitation der Hälfte des fernen Universums?
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