Wie würde sich eine Welt unterscheiden, wenn die Schwerkraft nicht ziehen würde, aber der leere Raum drücken würde? [abgeschlossen]

Angesichts der Tatsache, dass dunkle Materie dadurch erklärt wird, dass sie viel weniger Materie als Gravitationskräfte ist, wie wäre es dann umgekehrt? Es gibt viel leeren Raum.

Ist es möglich, eine Welt zu konstruieren, in der die Schwerkraft keine Kraft ist, aber umgekehrt der leere Raum wegdrücken würde? Wie würde sich eine solche Welt von unserer unterscheiden?

Aus Amateursicht kann es sich nur um einen Zeichenwechsel handeln.

Eine der besten Möglichkeiten, um zu vermeiden, dass Ihre Frage zu einem „Was wäre wenn?“ wird. ist es, nicht zu fragen: „Was wäre, wenn …?“ und dergleichen. Es ist besser, wenn Sie fragen : „Ich möchte Beispiel machen , habe aber diese Probleme. Wie kann ich diese Probleme umgehen oder überwinden?“ Sie können auch sagen: „Ich denke, dass etwas auf eine bestimmte Weise funktionieren wird . Liege ich richtig oder nicht?”
Sie sollten dies klarstellen: „viel weniger Materie als Gravitationskräfte sein“ . Ich glaube, ich weiß, was Sie sagen wollen, aber ich könnte mich irren; das gleiche für andere Leser.
Wie bei den meisten dieser Fragen haben Sie wahrscheinlich gerade das Universum so weit wie das unsere unmöglich gemacht. Zum Beispiel - Sie haben zum Beispiel gerade das dritte Gesetz unmöglich gemacht. Wie viel konnte nichts drücken? wie viel von nichts ist da?
Vielleicht möchten Sie noch eine Weile damit warten, eine Antwort zu akzeptieren. Es ist durchaus möglich, dass Leute mit besseren Antworten erscheinen.
Das ist lächerlich – oder? Sind Sie Patentangestellter?
Oberfläche vs. Dichte, Fazit: Große Unterschiede.
„Leerer Raum würde drücken“ klingt schrecklich wie die kosmologische Konstante , wo sich „leerer Raum“ von selbst ausdehnt. dh ich bin verwirrt darüber, was Sie hier tatsächlich geändert haben. Oder verstehe ich die Frage vielleicht nur falsch?
Es gibt keine Schwerkraft. Das Universum saugt.

Antworten (7)

TL;DR: Es ist dasselbe wie die Schwerkraft , es sei denn, Sie definieren „leeren Raum“ auf eine wirklich seltsame Weise. Tatsächlich fällt mir keine Möglichkeit ein, experimentell zu beweisen, dass dies nicht der Fall ist.

Ich denke, der Schlüssel zu dieser Frage liegt in der Definition von „Leerraumdrängen“.

Nehmen wir für den Anfang an, dass der Raum in eine Reihe von infinitesimalen Punkten quantisiert ist. Dies ist nicht ganz richtig, aber es ist einfacher zu konzeptualisieren. Nehmen wir an, jeder Punkt im Raum, der keine Materie enthält, stößt sich mit einer Kraft von sich weg, die mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Es ist ziemlich einfach zu zeigen (wenn wir davon ausgehen, dass das Universum groß genug ist, dass wir die Grenzen ignorieren können), dass die Nettokraft an jedem gegebenen Punkt 0 ist: Alle Punkte von Nichts negieren einander.

Lassen Sie uns ein Fleckchen Materie einführen.

Plötzlich gibt es einen Raum im Universum, der sich nicht von sich selbst wegdrückt, was zu einem Ungleichgewicht führt, bei dem die Nettokraft in der Nähe dieses Materiekorns auf das Materiekorn gerichtet ist. Die Größe dieser „nicht wegdrückenden“ Kraft ist genau die gleiche wie die ursprüngliche Kraft, die Sie entfernt haben, dh umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung.

Warte ab. Das sieht verdächtig nach Schwerkraft aus.

Wenn wir weiterhin Flecken hinzufügen, werden wir sehen, wie die Flecken, die auf das Ungleichgewicht der Druckkräfte reagieren, zusammenklumpen. Dies führt zu einem größeren Volumen an „nicht drücken“, was zu einem größeren Ungleichgewicht führt.

Dasselbe gilt, selbst wenn Sie die Schwerkraft aus einer Einstinschen Sichtweise betrachten, ersetzen Sie einfach „leerer Raum drängt weg“ durch „leerer Raum verformt den Raum in seiner Nähe nach oben“ (ein seltsames Konzept, vielleicht ist „nach außen“ ein besseres Wort, aber hey).

Ich habe einmal ein Buch gelesen, in dem etwas in diese Richtung vorgeschlagen wurde. Wenn ich es zur Hand hätte, könnte ich es zitieren und erwähnen, warum es die Idee als besser vorschlägt als andere Methoden zur Modellierung der Schwerkraft. Etwas, das mit den kürzeren Abständen zwischen Massen in einem gekrümmten und ungebundenen Raum zu tun hat, wodurch diese Massen mit weniger Kraft auseinander gedrückt werden als in den größeren Abständen.
Woher wissen wir, dass die Schwerkraft im IRL nicht so funktioniert?
@Blacksilver: Wie ich schon sagte: Ich kann mir keinen Weg vorstellen, um zu beweisen, dass dies nicht der Fall ist, aber ich denke, das Modell der Schwerkraft, das durch Materie verursacht wird, ist einfacher nachzudenken als die Schwerkraft, die eine Folge davon ist, dass Materie das Drücken der Leere stoppt uns herum.
Sehen Sie sich die Antwort von @Ash an, da sie einen interessanten Punkt aufwirft. Wenn der Punkt der Materie nicht drückt, dann sollten wir davon ausgehen, dass weniger dichte Materie mehr und dichtere Materie weniger drückt (weniger dicht ist näher an „nichts“ und dichter ist weiter davon entfernt). In diesem Fall sammelt sich dichtere Luft in den äußeren Bereichen der Atmosphäre an und weniger dichte Luft würde weiter hineingedrückt, wodurch die Atmosphäre umgekehrt wird. Wenn der Effekt stark genug ist, würde vielleicht der gesamte Planet mit einer äußeren Kruste und einem hohlen, mit Atmosphäre gefüllten Kern umgekehrt werden.
Außerdem können wir nicht einfach sagen: "Nun, vielleicht ist Wasserstoff pro Volumeneinheit tatsächlich schwerer als Blei, und wir messen es rückwärts." das funktioniert nicht, da wir andere Möglichkeiten haben, die Materiedichte zu messen, als nur ihr Gewicht zu messen.
@Aaron: Die "Flecken" in diesem Modell sind wirklich, wirklich grundlegend. Dichte und Masse sind eine Eigenschaft des Abstands zwischen Flecken. Ehrlich gesagt sollte dies eine Diskussion über Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen sein, aber das grundlegende Konzept bleibt das gleiche und ist viel einfacher in Bezug auf diskrete Klumpen auf der Planck-Skala zu erklären.
any way to experimentally proveKürzlich haben sie einen Weg gefunden, tatsächliche Gravitationswellen zu messen, also kannst du es vielleicht jetzt beweisen :)
Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die Masse des Materiekorns irrelevant wäre, solange es das gleiche Volumen einnimmt, was das Gegenteil davon ist, wie die Schwerkraft in unserer Welt funktioniert.
@EpicKip: Ich glaube nicht, dass ich das kann, denn wenn dies zutrifft, können Gravitationswellen als Schwankungen der aufdringlichen Wirkung des leeren Raums nachbearbeitet werden. Ich denke, die Mathematik funktioniert sowieso gleich ...
@Devsman: Bei dieser Größenordnung gibt es kein wirkliches Volumenkonzept. Das Konzept des Volumens ist, wie viele Punkte Sie umfassen.
@JoeBloggs Wie auch immer Sie es ausdrücken möchten. Die Masse des Materieteilchens wäre irrelevant, solange es die gleiche Anzahl von Punkten einnimmt, was das Gegenteil davon ist, wie die Schwerkraft in unserer Welt funktioniert.
@Devsman: Dies ist auf einer Skala unterhalb des Subatomaren. Wir sprechen hier über die grundlegende Natur der Masse: Sie können die Masse jedes Partikels (das ein Volumen hat) als die Anzahl der darin enthaltenen Punkte (die kein Volumen haben) und den Raum zwischen diesem Partikel und dem modellieren Der nächste wird von anderen, größeren Kräften regiert. Das 'Speck'-Modell dient nur dazu, das Konzept leichter verständlich zu machen: In Wirklichkeit sprechen wir von kontinuierlichen Verteilungen von 'Masse' in einem ebenso kontinuierlichen Bereich leeren Raums.
@JoeBloggs Sie können dorthin gehen, wenn Sie möchten, aber am Ende bedeutet "Vakuum drückt gegen den Raum" (oder wie auch immer Sie es formulieren möchten) und "Materie an einem Punkt gibt keinen Schub" bedeutet, dass "mehr Materie = weniger Druck" und " weniger Materie = mehr Schub". Eisen/Blei haben mehr Materie pro Volumeneinheit als die Atmosphäre oder das Oberflächenwasser; In diesem Szenario werden sie weniger gedrängt. Wenn alle anderen Dinge gleich sind, ist Wasserstoffgas weniger Materie pro Volumeneinheit als Gase in Bodennähe; In diesem Szenario werden sie mehr geschoben, dieser Schub kommt hauptsächlich aus dem Weltraum, sie schieben am Bodengas vorbei, das durch weniger Schub nach oben schwebt.
@Aaron: Ich denke, Sie verwechseln, was was drückt. Mehr Materie bewirkt, dass andere Dinge stärker geschoben werden, genauso wie mehr Materie eine größere Anziehungskraft verursacht.
@JoeBloggs Du versuchst immer wieder verschiedene Wege zu finden, es zu sagen, aber jede Variation scheint nicht wirklich gegen das zu verstoßen, was ich sage. Tatsächlich denke ich, dass Ihr letzter Kommentar gerade meine Aussage unterstützt hat. "Mehr Materie führt dazu, dass andere Dinge stärker vorangetrieben werden." Wenden Sie Ihre eigene Aussage auf die Atmosphäre an, wobei sich „mehr Materie“ auf die Partikel in Bodennähe und „weniger Materie“ auf diejenigen bezieht, die sich derzeit an der Spitze der Atmosphäre befinden. Die " anderen Dinge ", auf die Sie sich beziehen, sind das Gas oben in der Atmosphäre, also haben Sie gerade selbst gesagt, dass das Gas oben mehr gedrückt wird. Wohin schieben? Das Zentrum des Planeten.
@Aaron: Ähm.. ja? Die Partikel an der Spitze der Atmosphäre werden durch das Ungleichgewicht der Schubkräfte in Richtung des Zentrums des Planeten geschoben. Ebenso die dichteren Gase unter ihnen und die dichteren Gase unter ihnen, genauso wie die Schwerkraft Dinge bewegt
@JoeBloggs Nicht "genauso". Ihr letzter Kommentar widersprach nur Ihrem eigenen Kommentar davor. "Mehr Materie führt dazu, dass andere Dinge stärker vorangetrieben werden." Bisher sind wir wie die Schwerkraft, ja. Außer jetzt muss das Abstandsquadratgesetz mit der Entfernung zum leeren Raum berechnet werden, nicht mit der Entfernung der Materie. Wenn sich Objekte in Schichten absetzen, setzen sich die Objekte mit mehr Schub weiter entlang ihrer Schubrichtung ab, diejenigen mit weniger Schub näher an der Schubquelle. Wie Sie sagten, wird die derzeit obere Atmosphäre stärker gedrückt (es ist nicht "mehr Materie"), und sie drängt vom Weltraum weg
@JoeBloggs Mein Standpunkt steht also immer noch, er kann es jetzt beweisen

Die Schwerkraft bewirkt, dass Materie agglomeriert. Ich kann mir nicht vorstellen, wie ein leerer Raum Materie dazu bringen würde, sich zu etwas wie einer Sonne zusammenzuballen. Vielleicht würde Materie das tun, um weniger gedrängt zu werden. Aber selbst dann gäbe es keine Planeten, die eine Sonne umkreisen, es gäbe keine Galaxien, weil sie keinen Grund haben, sich um ein Zentrum zu drehen. Es ist schwierig, sich ein Universum vorzustellen, in dem ein Grundgesetz fehlt.

Ich denke, alle Materie wäre nichts anderes als einzelne herumtreibende Wasserstoffmoleküle. Wenn der leere Raum sie drückt, werden sie homogen (mit kleinen Schwankungen) verteilt und haben in jeder Richtung ein Gleichgewicht der gleichen Menge an leerem Raum.

Dieses Universum wäre eine Wasserstoff-Luftblase.

+1 für den Punkt über Objekte, die sich nicht umkreisen; Meine Physik ist eingerostet, aber ich denke, Sie haben Recht. Der Versuch, sich vorzustellen, ob die Nähe zu einem anderen Körper eine „Niederdruck“-Seite erzeugen und sie zusammendrücken würde; Ohne wirklich zu rechnen, sagen meine Erinnerungen an die Fluiddynamik nein. ...Außerdem habe ich ein neues $5-Wort gelernt; Jetzt muss ich herausfinden, wann ich es richtig verwende .

Mein Bauchgefühl sagt Quarksuppe, dh ein Universum, das dem unseren auch nur annähernd ähnlich ist, kann ohne die Gravitationskonstante, die wir kennen und lieben, einfach nicht entstehen. Aber mein Gehirn sagt, nein, warte, es wäre genau dasselbe wie das, was wir jetzt haben, außer dass die Schwerkraft eine Funktion des Supervakuums anstelle einer Funktion der Masse wäre, also lass es uns aufschlüsseln:

"Space" drückt Materie weg, unter der Annahme eines "Push-Faktors", der der modernen Konstante "G" entspricht, dann würde dies kosmologisch fast wie Schwerkraft wirken, aber von außen würde Materie zu großen Klumpen usw. agglomerieren ... aber das "fast" hat Einige Killer-Implikationen:

Betrachten Sie zum Beispiel für einen Moment die Sonnenwinde, das meiste Material in den Winden sind keine masselosen Photonen, sondern bestehen aus massereichen Teilchen wie Protonen und Neutrinos, anstatt von ihrem Mutterstern weg zu beschleunigen, werden diese Teilchen jetzt zurückgehalten, der Strahlungsdruck wird immer noch ausgestoßen Sie werden jedoch sofort langsamer, bis sie schließlich anhalten und den Kurs umkehren. Sie erhalten einen schweren Strahlungsgürtel, in dem sich solche Partikel mit Vakuum und Sonnenstrahlung ansammeln, die sie beide in gleichem Maße wegdrücken.

Auf planetarer Ebene werden Atmosphären meines Erachtens zu einem ernsten Problem, zumindest verlieren sie ihren Druckgradienten, da die am weitesten von der Oberfläche entfernten Partikel jetzt einer höheren Schwerkraft unterliegen und nicht die auf Meereshöhe. Es kann durchaus sein, dass Atmosphären, wie wir sie kennen, vollständig sind unmöglich. Ein Objekt, das von außen nach innen zusammengeschoben wird, wird sich nicht so verhalten wie ein Körper, der langsam von den dichtesten Materialien zu den leichtesten wächst. Welten können tatsächlich umgekehrt werden, mit dem schweren Material wie Steinen außen und der Atmosphäre im Inneren. Die Schwerkraft am Boden einer Atmosphäre (falls vorhanden) kann ebenfalls ein Problem sein, da es möglicherweise keine gibt, von der man sprechen könnte; Die von außen auferlegte Schwerkraft nimmt mit der Entfernung vom offenen Raum ab, sodass die Schwerkraft auf Bodenhöhe nicht das ist, was wir angesichts unseres bestehenden Modells erwarten würden.

Das ist meine momentane Denkweise, frag mich in fünf Minuten und ich bin wieder andersherum, das ist eine knifflige Frage.

Ich denke, einige Ihrer Annahmen sind falsch. Bsp.: Ein durch Sonnenstrahlung ausgestoßenes Teilchen hätte nicht den gesamten Raum, der es zurück zur Sonne drückt; jeder Punkt des Raumes würde sich von sich selbst abstoßen. Meistens heben sie sich gegenseitig auf, aber in der Sonne würde es weniger Schub geben, weil sie nicht leer ist, also wäre die Beschleunigung auf das Teilchen in Richtung Sonne die gleiche wie bei konventioneller Gravitation. Es würde sogar mit der Entfernung abnehmen.
Ich denke, Sie könnten auf etwas mit der "Dichteverteilung ist umgekehrt" stoßen, und vielleicht nicht nur in der Atmosphäre. Wenn "nichts" weniger gegen "etwas" drückt, dann sollte es noch weniger gegen "schwereres" etwas drücken, also vielleicht hohle Welten mit Atmosphäre darin?
@Aaron "Schwerkraft" würde mit der Entfernung von der Sonne zunehmen , oder? Weil die Sonne ein großer Körper von "Nicht-Raum" ist und das Vakuum "dicker" werden würde, je weiter Sie hinausgehen, bin ich da irgendwie weit von der Basis entfernt?
@Aaron Ja, ich habe mich über hohle Welten gewundert, in denen ich es nach allem bearbeiten werde, denke ich.
Das erinnert mich an ein Buch, das ich einmal gelesen habe, in dem Reisende durch ein schwarzes Loch gingen, woanders aus einem weißen Loch herauskamen, das alles wegdrückt, und das weiße Loch im Zentrum einer umgekehrten, hohlen (außer der Atmosphäre) Welt war. Das weiße Loch fungierte als Licht- und Wärmequelle und blieb die ganze Zeit an der gleichen Stelle am Himmel hängen.
Die Schwerkraft würde zunehmen, ja, aber auf die gleiche Weise, wie sie zunimmt, wenn Sie sich in der realen Welt zum Zentrum eines Planeten oder Sterns begeben. Im Zentrum unserer tatsächlichen Erde (vorausgesetzt, Sie könnten überleben) wäre die Schwerkraft noch massiver als an der Oberfläche, aber da sie Sie von allen Seiten gleichzeitig anzieht, heben sich die Effekte gegenseitig auf. Im Erdzentrum würdest du dich schwerelos fühlen und nirgendwohin geschoben werden; an Ort und Stelle aufgehängt. Ähnlich wie in dieser Situation der umgekehrten Schwerkraft mitten im Nichts zu sein. Weit entfernt von der Sonne werden Sie in alle Richtungen geschoben und heben sich auf.
@Aaron Aber näher an der Sonne bekommen Sie weniger Druck nach innen, weil das Sonnensystem relativ voll mit Materie in Form des Sonnenwinds ist. Der Gravitationsdruck wird zunehmen, wenn Sie sich weiter von der Sonne entfernen, anstatt abzunehmen, sodass ein asymmetrischer Gravitationsdruck begünstigt wird a zurück ins Zentrum.
Näher an der Sonne würden Sie tatsächlich mehr nach innen drücken: Es wirkt weniger gesamte "Schwerkraft des leeren Raums" auf Sie, aber weniger in eine Richtung . Weiter weg drückt es von allen Seiten auf dich , nicht nur auf die Sonne zu oder von ihr weg. Näher drinnen haben Sie weniger leeren Raum auf Ihrer Sonnenseite, was bedeutet, dass Sie weniger von der Sonne wegdrücken und von der gegenüberliegenden Seite mehr Druck haben, da in dieser Richtung keine Materie vorhanden ist, sodass der Druck zur Sonne größer ist als der Druck von der Sonne weg Die Sonne. Wenn Sie sich weiter von der Sonne entfernen, erhalten Sie mehr Schub, aber dieser Schub kommt von mehr leerem Raum auf der Sonnenseite, der Sie wegdrückt.
Ich würde ein Diagramm zeichnen, um zu erklären, was ich zu sagen versuche, außer dass dies eine schriftliche Antwort erfordern würde, und ich schreibe keine vollständige Antwort auf diese Frage. =/
@Aaron Ich glaube, ich verstehe, was du sagst, aber ich denke nicht, dass es richtig ist, weil die Situation nicht einfach rückwärts ist, sondern anders.

Wenn die Schwerkraft "drücken" würde, würde nichts zusammenkleben.

Da die Schwerkraft eine universelle Regel ist, wäre nicht nur die Welt, von der Sie sprechen, sondern das gesamte Universum nicht kohärent.

Was ich vorschlagen könnte, ist, dass es einen Planeten / eine Welt gibt, in der das Gravitationsfeld negativ ist: Das ist besser, als ein universelles Gesetz zu ändern.

Für einen solchen Planeten müssten Sie ein System so einrichten, dass die Kruste nicht wegfliegt, und dann auch alles vergessen, was in der Nähe bleibt, einschließlich Sauerstoff / Luft.

Vielleicht auch: Die unmöglichen Bewohner wären nicht sehr egoistisch.

In meiner Vorstellung bedeutet „umgekehrt“, dass es in Ihrem Universum so viel Materie gäbe, wie es in unserem Universum leeren Raum gibt – und so viel leeren Raum, wie es in unserem Universum Materie gibt. In diesem Fall wären das Äquivalent von Planeten kleine Blasen aus leerem Raum in einem Ozean aus Materie, die die Materie von sich wegdrücken.

Leben würde entweder in der Materie zwischen diesen Raumblasen oder auf deren Oberfläche existieren, wo es eine Art Atmosphäre gibt. Energie würde in Form von geothermischer Energie kommen, die von diesen Blasen erzeugt wird, die sich in der Materie bewegen und sie zwingen, sich zu dehnen und zu komprimieren. Materie wäre also um diese Blasen der Leere herum heißer als anderswo.

Es gäbe natürlich keine Sterne, keine Monde oder Sonnensysteme, möglicherweise nicht einmal Galaxien, denn wenn sich zwei dieser Blasen aufeinander zu bewegen, würden sie die Materie zwischen sich zusammenschieben, bis es kein Annähern mehr gäbe, Materie würde flüssig werden durch den Druck, und die Blasen würden wahrscheinlich voneinander weggleiten und eine neue Richtung finden, in die sie sich bewegen können. Es wäre interessant zu sehen, dass Menschen, die in diesen Blasen leben könnten, einen Weg finden würden, zu anderen Blasen zu reisen.

Das erinnert mich an alte mechanische Erklärungen der Gravitation , insbesondere an die Gravitationstheorie von Le Sage, wo der leere Raum mit Partikeln gefüllt war, die alles ineinander drückten. Die Probleme waren hauptsächlich thermodynamische Belange.

"Wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand in der Nähe ist, um es zu hören, macht es dann immer noch ein Geräusch?"

Fiktiv kann man sagen, dass die Gravitation bereits so funktioniert , ohne etwas am Modell oder an unseren Beobachtungen zu brechen. So könnte man es also auch annehmen.

Das war einfach!

Nein, Sie können nicht, die Atmosphäre würde unter dem obigen Modell nicht funktionieren.