Wie würde die Sicht verzerrt, wenn die Schwerkraft auf der Erdoberfläche 178 000-mal höher wäre? [geschlossen]

Ignoriere jeden anderen Effekt auf der Erde; Ich bin nur neugierig, wie stark und auf welche Weise der Einfluss der Schwerkraft auf das Licht das verzerren würde, was das Auge sieht. :)

opensourcephysics.org/items/detail.cfm?ID=11451 könnte für Sie interessant sein. Warum genau diese Nummer?
Ihre Sicht wäre verzerrt, da Ihre Augen auf eine wenige Atome dicke Schicht organischer Verbindungen gequetscht würden. Aber ich nehme an, "jeder andere Effekt auf der Erde" schließt uns ein: p
Es würde durch die Tatsache verzerrt, dass Sie tot wären.
„Diese Frage wurde aufgrund ihrer Länge und ihres Inhalts als minderwertig gekennzeichnet“ – könnten Sie sie etwas erweitern? Erklären Sie, warum diese Zahlen, zeigen Sie irgendwelche Recherchen, die Sie bereits durchgeführt haben, und so weiter?
Willkommen Fred ! Dies ist derzeit Flaggen, da es sehr kurz ist. Einzeiler sehen in der Regel so aus, als ob der Autor gerade ein High Concept auf der Website veröffentlicht hat und erwartet, dass andere ihre Arbeit erledigen. Auf welche Probleme sind Sie bei der Recherche zu dieser Frage gestoßen? Es ist in Ordnung, alles andere in einem Worldbuilding-Szenario zu ignorieren, aber ohne eine Erklärung, warum Sie diese Zahl gewählt haben, sieht es sehr seltsam aus. Bitte bearbeiten Sie Ihre Frage.
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da dies darauf hinausläuft, „wie beeinflusst die Schwerkraft das Licht“, was wiederum nach Physik und Gleichungen fragt.
@septicus Dies ist jedoch kein hohes Konzept und ich würde sagen, es ist in Ordnung. Seltsam aber fein.
Es ist ein ziemlich etabliertes Gedankenexperiment. "Wenn Sie auf einem Neutronenstern stehen würden, würden Sie Ihren Hinterkopf sehen." Ich bin überrascht, dass die Leute ein Problem mit dieser Frage haben. Eine Antwort kann ich allerdings nicht geben. Vielleicht ist das Problem, dass es in einem Physikforum stehen könnte, aber viele Fragen hier würden auch woanders hinpassen, sie werden nur von Leuten gestellt, die sich nicht sehr gut mit Physik auskennen und die Antworten, die sie dort erhalten, nicht verstehen könnten . Dies ist eine vollkommen legitime (wenn auch langweilige) Frage, zumal sie genau nach 178k fragt, was es imo überhaupt zu WB macht
Ich denke, dass die Frage näher erklärt werden muss - das Licht würde natürlich in irgendeiner Weise beeinflusst, aber die Frage betrifft das Sehen; dh wie Licht von Lebewesen wahrgenommen wird. Wenn eine Kreatur angesichts der Schwerkraft dieser Welt tatsächlich existieren könnte, wäre sie völlig anders als alle uns bekannten Arten, sodass ihre Vision wahrscheinlich auch völlig anders funktionieren würde.

Antworten (1)

Nicht viel, es sei denn, Sie sind ein Astrophysiker.

178.000 g sind ungefähr 1,75e6 m/s^2. Das ist viel. Das ist ungefähr die Spitzenbeschleunigung einer aus einer Pistole abgefeuerten Kugel . Aber würde es einen merklichen Einfluss auf das Sehvermögen haben? Angenommen, Sie haben Augäpfel, die dem Gravitationsäquivalent einer Zentrifuge standhalten, können Sie dann die Lichtbeugung sehen?

Da die Schwerkraft linear zur Masse ist und exponentiell mit der Entfernung vom Massenmittelpunkt abfällt, müsste die Masse der Erde ebenfalls um 178.000 zunehmen, während sie den gleichen Radius beibehält, um eine solche Schwerkraft zu haben. Das 178.000-fache der Erdmasse macht es ungefähr 1e30 kg. Das ist etwa die Hälfte der Masse unserer Sonne, aber auf eine viel, viel, viel kleinere Fläche gepackt. Es ist viel Masse bei einer sehr hohen Dichte.

Aber es ist nach kosmologischen Maßstäben immer noch ziemlich niedrig. Ein Weißer Zwerg ist doppelt so hoch. Die Schwerkraft auf der Oberfläche eines Neutronensterns ist millionenfach stärker. Die Gravitation am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs gleicher Masse ist 3e13 m/s^2 oder 20 Millionen Mal stärker.

Machen wir ein paar schnelle und schmutzige Berechnungen.

Raumzeit-Verzerrungen

Ein solch hohes Gravitationsfeld würde Verzerrungen der Raumzeit erzeugen, aber nicht so, dass Sie es bemerken würden. 1 Sekunde auf der Erde wäre ungefähr 100 Mikrosekunden langsamer als 1 Sekunde außerhalb ihrer Schwerkraft . Wir müssen solche Verzerrungen bereits bei sehr empfindlichen Instrumenten in mittleren und hohen Umlaufbahnen wie GPS berücksichtigen, aber das ist viel extremer.

Gravitationslinseneffekt

Bei einer so hohen Schwerkraft würde die Erde einen Gravitationslinseneffekt auf entferntes Licht erzeugen, das sich in der Nähe der Oberfläche bewegt.

θ = 4 G M R C 2

Gerade jetzt verzerrt die Erde das Licht 1.5 × 10 7 Grad . Die Auslenkung nimmt linear mit der Masse zu, also mit 178.000 mehr Masse sind das 178.000 mehr Auslenkung oder 0,027 Grad. Nicht genug, damit Sie beim Blick zu den Sternen etwas anderes bemerken würden, aber genug, damit Astronomen kompensieren müssten.

Horizont

Da Licht in der Nähe der Oberfläche zur Oberfläche hin gebogen wird, würde die Erde nur ein wenig flacher erscheinen, als sie wirklich ist. Sie könnten Dinge direkt hinter dem Horizont sehen, aber nicht so, dass Sie es bemerken würden.

Wenn Sie auf der Erdoberfläche stehen und es keine Hindernisse gibt, ist der Horizont etwa 5 km entfernt. Eine 0,027-Grad-Biegung des Lichts zur Oberfläche hin ist mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar.

Spaghettifizierung

Die Schwerkraft ist G M / R 2 , wobei G die Gravitationskonstante , M die Masse des Objekts und r Ihr Abstand vom Zentrum ist. In Umgebungen mit sehr hoher Schwerkraft können kleine Änderungen an r große Auswirkungen haben.

Ihre Füße sind ungefähr 2 Meter näher am Erdmittelpunkt als Ihr Kopf. Dies macht einen Unterschied in der Schwerkraft von 1,744e6 m/s^2 bis 1,748e6 m/s^2. Das mag nicht viel erscheinen, aber das ist ein Unterschied von 4000 m/s^2 oder 400 g. Ihr Kopf und Ihre Füße werden einen Kraftunterschied spüren, der höher ist als bei einem Raketenschlitten.

Das wirst du merken.

Das ist genau das, wonach ich gesucht habe, danke! Ich gehe davon aus, dass das 2- oder 3-fache der Masse nicht VIEL anders sein wird. Vielen Dank!