Astronomía

¿Por qué la gravedad hace que todo sea redondo?

¿Por qué la gravedad hace que todo sea redondo?

Estoy estudiando formas de hacer una máquina antigravedad (!!). Creo que se puede hacer, o teóricamente, usando la gravedad misma como una "fuerza" que empuja hacia afuera en lugar de hacia adentro. Aquí se hizo una pregunta similar, que habla de por qué los objetos en el universo son redondos, lo que, como se dijo, se debe a la gravedad. Entiendo que la gravedad es la "fuerza" más fuerte y consistente del universo y para atravesarla tenemos que empujar contra ella: chorros, propulsión, etc. Sin embargo, estoy perplejo por qué las fuerzas de la gravedad hacen que los objetos se vuelvan redondos, eventualmente o con el tiempo. . ¿Por qué no puede convertir un planeta en un cubo, por ejemplo? ¿Por qué la gravedad no puede hacer que los objetos sean planos y quizás redondos en el perímetro? Si puedo responder a esta pregunta, estoy seguro de que puedo encontrar una manera de "doblar" la gravedad para mi invento.


La razón por la que la gravedad crea objetos redondos es porque la ecuación que describe la fuerza de la gravedad es la siguiente.

$$ F_G = - frac {Gm_1m_2} {r ^ 2} $$

donde $ G $ es la constante gravitacional, $ m_1 $ y $ m_2 $ son dos masas puntuales que se atraen gravitacionalmente entre sí, y $ r $ es la distancia entre (el centro de masa de) las dos masas.

Si lo piensa por un minuto, debería quedar muy claro que la gravedad hace que los objetos sean redondos porque la gravedad solo depende de la distancia y no de ningún ángulo u orientación.

Eso significa que si tomo un planeta y le lanzo masa adicional, la gravedad hará que esa masa sea atraída hacia el centro de masa de ese planeta. No hay otra forma en que la gravedad pueda actuar sobre él. Si todo se tira igualmente hacia el centro, el único objeto posible que puede formar es una esfera.

Por supuesto, hay objetos como los asteroides que no son redondos, pero eso se debe a que la integridad estructural de las rocas es en realidad más fuerte que la gravedad y la gravedad, mientras que aún intenta hacer que el asteroide sea redondo, simplemente no puede superar la fuerza de las rocas.


Estoy estudiando formas de hacer una máquina antigravedad (!!). Creo que se puede hacer, o teóricamente, usando la gravedad misma como una "fuerza" que empuja hacia afuera en lugar de hacia adentro.

No funciona de esa manera. Nadie ha encontrado una versión repulsiva de la gravedad y no hay evidencia de que esto sea posible.

Y en ciencia, nos basamos en la evidencia.

Aquí se hizo una pregunta similar, que habla de por qué los objetos en el universo son redondos, lo que, como se dijo, se debe a la gravedad.

Que la respuesta de la pregunta explica por el atractivo naturaleza de la gravedad. No hay evidencia (esa palabra de nuevo) de repulsión.

Entiendo que la gravedad es la "fuerza" más fuerte y consistente del universo.

Entiendes mal.

Se considera el más débil de las fuerzas fundamentales. Esta respuesta de Physics SE explica por qué.

Parece ser fuerte solo porque en promedio, a gran escala, la materia generalmente tiene carga neutra, mientras que la masa (y la energía) simplemente aumenta cuanto más espacio tiene (un poco simplista, pero esa es la idea general).

En cuanto a "consistente", bueno, todas las fuerzas se comportan de manera consistente o no podríamos modelarlas con matemáticas.

y para atravesarlo tenemos que empujar contra él: jets, propulsión, etc.

Más evidencia ¡sin repulsión!

Sin embargo, estoy perplejo por qué las fuerzas de la gravedad hacen que los objetos sean redondos, eventualmente o con el tiempo. ¿Por qué no puede convertir un planeta en un cubo, por ejemplo? ¿Por qué la gravedad no puede hacer que los objetos sean planos y quizás redondos en el perímetro?

Porque estas son configuraciones inestables. Incluso si pudieran formarse a partir de procesos naturales (lo cual es poco probable, como explicaré), las fuerzas y tensiones resultantes (para objetos grandes) serían demasiado grandes para evitar el colapso en una forma más estable.

Ahora los objetos más pequeños pueden formar formas menos redondeadas; los asteroides pequeños pueden tener todo tipo de formas. Sólo su masa relativamente pequeña (y por tanto su gravedad pequeña) les permite resistir la compresión en formas redondas "más agradables".

Pero los objetos más grandes tienen mucha gravedad simplemente porque tienen mucha masa. Los materiales de los que están hechos no resistirán fuerzas de compresión sobre ellos y formarán formas más o menos redondas, porque esa es la configuración más resistiva.

Entonces, ¿por qué más o menos esférico?

Debido a que estos objetos más grandes tienden a formarse de una manera que acumula material por igual en toda la superficie, existe cierta tendencia a ser esféricamente simétricos solo por la forma en que el material se acumula a medida que crece.

Sin embargo, una vez que se vuelven realmente grandes (planetas, lunas más grandes, etc.), las fuerzas sobre los materiales serán tan grandes que, como regla general, se comportarán un poco como fluidos. Y los fluidos terminarán en esa bonita forma esférica ya que carecen de la rigidez para resistir la compresión. Una vez más, un poco simplista, pero esto se vuelve realmente complicado con bastante rapidez. La clave aquí es dejar de pensar en, por ejemplo, planetas rocosos como objetos rígidos. Tal vez en una escala de tiempo de segundos lo sean, pero en escalas de tiempo astronómicas no son tan rígidos.

Entonces, para objetos más grandes, más o menos esféricos es inevitable simplemente porque son grandes.

Si puedo responder a esta pregunta, estoy seguro de que puedo encontrar una manera de "doblar" la gravedad para mi invento.

No se ve antigravedad aquí.

Realmente, aprenda los conceptos básicos de la física si está interesado y con suerte encontrará que no solo es interesante, sino que puede explicar cosas sin la necesidad de inventar otras explicaciones. Por lo general. :-)


Sin embargo, estoy perplejo por qué las fuerzas de la gravedad hacen que los objetos sean redondos, eventualmente o con el tiempo. ¿Por qué no puede convertir un planeta en un cubo, por ejemplo?

Piense en un cubo del tamaño de la Tierra como un planeta con 8 montañas ENORMES. De hecho, estas montañas serían tan grandes que la base de las montañas no podría soportar la cima de las montañas. A medida que colapsan, las montañas fluyen hacia los centros de las caras del cubo. El resultado final sería casi una esfera.

Podría hacer que sea más fácil de visualizar si considera un planeta cúbico hecho completamente de agua. Claramente, las cimas de las "montañas de agua" fluirían hacia los "valles".


Entiendo que la gravedad es la "fuerza" más fuerte y consistente del universo.

Como se señaló en otras respuestas, lo entiende incorrectamente. La gravitación es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales. La gravitación es una fuerza tan minúscula a nivel atómico que es difícil distinguir si la gravitación actúa como se predice sobre la antimateria (teóricamente lo mismo que cómo actúa la gravitación sobre la materia).

La gravitación surge como una fuerza poderosa a nivel de estrellas y planetas porque las dos fuerzas fundamentales más fuertes, las interacciones fuerte y débil, son de rango extremadamente corto, y porque la fuerza electromagnética está limitada por el hecho de que los objetos a escala macro tienden a ser eléctricamente neutrales. . La gravitación permanece en juego porque tiene una extensión infinita y porque la masa, al menos teóricamente, nunca es negativa.

Esto, por cierto, contradice su premisa de crear antigravedad. Hasta donde sabemos, todos los objetos (incluida la antimateria) tienen una masa positiva y, por lo tanto, no existe la antigravedad.


¿Por qué la gravedad hace que todo sea redondo?

La gravedad no hace que todo sea redondo. Los objetos pequeños tienden a tener una forma fractal. Los objetos algo más grandes, donde la gravitación juega algún papel, tienden a parecerse a papas deformadas. Solo con objetos suficientemente grandes, donde la gravitación juega un papel dominante, las cosas comienzan a parecer redondas.

Un objeto debe tener unos pocos cientos de kilómetros de diámetro antes de que la autogravitación pueda superar la capacidad electromagnética de grupos más pequeños de materia para mantener cualquier forma no esférica que tengan. El tamaño al que la gravitación comienza a hacer que las cosas se "redondeen" se llama radio de papa.

El radio de la papa depende de la composición de un objeto. La roca tiene un límite elástico mucho más alto que el hielo. Los objetos helados que se formaron en el sistema solar exterior tienden a ser "redondeados" cuando su diámetro excede los 400 kilómetros, pero tienen forma de papa cuando son menores que este tamaño. Para los objetos pedregosos, el tamaño relevante entre una papa grumosa y una redondez más o menos redondeada es aproximadamente el doble que el de un objeto helado.


¿Por qué no puede convertir un planeta en un cubo, por ejemplo?

Porque la energía potencial debida a la autogravitación (y debida a la rotación en el caso de un objeto en rotación) en la superficie de un cubo no es uniforme. Esta distribución de energía no uniforme significa que el objeto tiene un exceso de energía. Este exceso de energía es minúsculo para un cubo del tamaño de un dado, pero es enorme para un cubo del tamaño de un planeta.

Los mantos de los planetas terrestres son sólidos, más o menos. (Es muy erróneo pensar en el manto de la Tierra como fundido. No lo es). Que "más o menos" es importante. Una mejor descripción es que los mantos de los planetas terrestres son elastoplásticos, o quizás incluso viscoelastoplásticos. Se deforman elásticamente en respuesta a tensiones y tensiones a corto plazo, plásticamente en respuesta a tensiones y tensiones a largo plazo, e incluso pueden fluir durante períodos de tiempo incluso más largos. Esto significa que un cubo del tamaño de un planeta eventualmente se deformará en algo cercano a la forma esférica u oblata favorecida entrópicamente.

La gravitación y las interacciones no conservadoras pueden dar forma a objetos muy grandes y muy difusos en una forma marcadamente no esférica. Una nube de gas interestelar, por ejemplo, eventualmente colapsa en un objeto en forma de disco con una protoestrella masiva en el centro. Dadas las condiciones adecuadas, una nube de gas interestelar inicialmente colapsa hacia una forma esférica, pero se panqueques una vez que se concentra suficiente material en el centro de la nube. Aquí el volumen no se acerca a una cantidad conservada. Sin embargo, el momento angular se acerca a una cantidad conservada. Esto, junto con las colisiones y la gravitación, es lo que hace que esas nubes de gas colapsen en discos circunestelares.


Ciencias de la Tierra y del Espacio

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¡La gravedad no existe!
Por Eric Dubay Haga clic aquí para ver la versión de video

Si llena un globo con helio, una sustancia más liviana que el nitrógeno, el oxígeno y otros elementos que componen el aire a su alrededor, el globo volará inmediatamente hacia arriba. Si llena un globo con hidrógeno, una sustancia incluso más liviana que el helio, el globo volará hacia arriba aún más rápido. Si sopla una semilla de diente de león de sus manos, una sustancia apenas más pesada que el aire, flotará y caerá lentamente al suelo. Y si de tus manos se te cae un yunque, algo mucho más pesado que el aire, caerá rápida y directamente directamente al suelo. Ahora bien, esto no tiene absolutamente nada que ver con la "gravedad". El hecho de que las cosas ligeras se eleven y las pesadas caigan es simplemente una propiedad natural del peso. Eso es muy diferente de la "gravedad". La gravedad es una fuerza hipotética de tipo magnético poseída por grandes masas que Isaac Newton necesitaba para ayudar a explicar la teoría heliocéntrica del universo.


La mayoría de la gente en Inglaterra ha leído u oído que la teoría de la gravitación de Sir Isaac Newton se originó cuando vio caer una manzana a la tierra desde un árbol en su jardín. Las personas dotadas del sentido común ordinario dirían que la manzana se cayó a la tierra porque, a granel por volumen, era más pesada que el aire circundante, pero si, en lugar de la manzana, se hubiera desprendido del árbol una pluma esponjosa, una brisa probablemente habría enviado la pluma flotando, y la pluma no llegaría a la tierra hasta que el aire circundante estuviera tan quieto que, en virtud de su propia densidad, la pluma caería al suelo. & rdquo -Lady Blount, & ldquoClarion & rsquos Ciencia versus Dios & rsquos Verdad y rdquo (40)


Wilbur Voliva, un famoso terrateniente de principios del siglo XX, dio conferencias en todo Estados Unidos contra la astronomía newtoniana. Comenzaría por caminar en el escenario con un libro, un globo, una pluma y un ladrillo, y preguntaría a la audiencia: "¿Cómo es que una ley de gravitación puede levantar un globo de juguete y no puede levantar un ladrillo?" Vuelvo este libro. ¿Por qué no sube? Ese libro subió hasta donde la fuerza detrás de él lo obligó y cayó porque era más pesado que el aire y esa es la única razón. Corté la cuerda de un globo de juguete. Se eleva, llega a cierta altura y luego comienza a asentarse. Tomo este ladrillo y una pluma. Soplo la pluma. Allá va. Finalmente, comienza a asentarse y baja. Este ladrillo sube hasta donde la fuerza lo fuerza y ​​luego baja porque es más pesado que el aire. Eso es todo. & Rdquo

& ldquoCualquier objeto que sea más pesado que el aire, y que no esté apoyado, tiene una tendencia natural a caer por su propio peso. La famosa manzana de Newton en Woolsthorpe, o cualquier otra manzana madura, pierde el tallo y, al ser más pesada que el aire, cae por necesidad, al suelo, con total independencia de cualquier atracción de la Tierra. Porque, si existiera tal atracción, ¿por qué la Tierra no atrae el humo ascendente que no es tan pesado como la manzana? La respuesta es simple: porque el humo es más liviano que el aire y, por lo tanto, no cae sino que asciende. La gravitación es solo un subterfugio, empleado por Newton en su intento de demostrar que la Tierra gira alrededor del Sol, y cuanto más rápido sea relegada a la tumba de todos los Capuleto, mejor será para todas las clases de la sociedad. & Rdquo-David Wardlaw Scott, y ldquoTerra Firma y rdquo (8)


Los defensores del sistema newtoniano de astronomía afirman que el 'lsquolaw de la gravitación' es el mayor descubrimiento de la ciencia y el fundamento de toda la astronomía moderna. Si, por lo tanto, se puede demostrar que la gravitación es una suposición pura, y sólo una imaginación de la mente, que no tiene existencia fuera del cerebro de sus expositores y defensores, todas las hipótesis de esta llamada ciencia moderna. caen al suelo tan plano como la superficie del océano, y esto, el más exacto de todas las ciencias, este maravilloso y silencioso intelecto, se convierte a la vez en la superstición más ridícula y en la impostura más gigantesca a la que la ignorancia y la credulidad podrían estar expuestas. & rdquo -Thomas Winship, & ldquoZetetic Cosmogeny & rdquo (36)


La teoría de la relatividad de Einstein & rsquos y todo el modelo heliocéntrico del universo depende de Newton & rsquos & ldquolaw de gravitación. & Rdquo Los heliocentristas afirman que el Sol es el objeto más masivo en los cielos, más masivo incluso que la Tierra, y por lo tanto la Tierra y otros planetas por & ldquolaw & rdquo están atrapados en el Sol y rsquos y ldquogravity y rdquo y forzados a orbitar círculos / elipses perpetuos a su alrededor. Afirman que la gravedad también permite de alguna manera que las personas, los edificios, los océanos y toda la naturaleza existan en la parte inferior de su "Tierra-bola" sin caerse.

Ahora, incluso si la gravedad existiera, ¿por qué haría que ambos planetas orbitan alrededor del Sol y que las personas se peguen a la Tierra? La gravedad debería hacer que las personas floten en órbitas circulares suspendidas alrededor de la Tierra, ¡o debería hacer que la Tierra sea arrastrada y choca contra el Sol! ¿Qué tipo de magia es la "gravedad" que puede pegar los pies de las personas a la bola-Tierra, mientras hace que la Tierra misma gire elipses alrededor del Sol? Los dos efectos son muy diferentes, pero a ambos se les atribuye la misma causa.

& ldquoTome el caso de un disparo propulsado por un cañón. Por la fuerza de la explosión y la influencia de la supuesta acción de la gravitación, el disparo forma una curva parabólica y finalmente cae a tierra. Aquí podemos preguntarnos, ¿por qué, si las fuerzas son las mismas, es decir, impulso directo y gravitación, el disparo no forma una órbita como la de un planeta y gira alrededor de la Tierra? El newtoniano puede responder, porque el impulso que impulsó el disparo es temporal y el impulso que impulsó el planeta es permanente. Precisamente así, pero ¿por qué el impulso es permanente en el caso del planeta que gira alrededor del sol? ¿Cuál es la causa de esta permanencia? & Rdquo -N. Crossland, y ldquoNew Principia y rdquo


& ldquoSi el sol está tirando con tal poder de la tierra y de todos sus planetas hermanos, ¿por qué no caen sobre él? & rdquo -A. Giberne, & ldquoSun, Moon y Stars & rdquo (27)

Además, esta atracción de tipo magnético de objetos masivos que supuestamente tiene la gravedad no se puede encontrar en ninguna parte del mundo natural. ¡No hay ningún ejemplo en la naturaleza de una esfera masiva o cualquier otro objeto con forma que en virtud de su masa sola haga que los objetos más pequeños se adhieran u orbitan alrededor de ella! ¡No hay nada en la Tierra lo suficientemente masivo como para demostrar que hace que incluso un conejo de polvo se pegue u orbite a su alrededor! Intente hacer girar una pelota de tenis mojada o cualquier otro objeto esférico con cosas más pequeñas colocadas en su superficie y encontrará que todo se cae o sale volando, y nada se pega ni lo orbita. Afirmar la existencia de un "ldquolaw" físico sin un solo ejemplo probatorio práctico es un rumor, no una ciencia.

& ldquoQue los cuerpos en algunos casos se ven acercándose entre sí es un hecho, pero que su acercamiento mutuo se debe a una & lsquo atracción, & rsquo o proceso de tracción, por parte de estos cuerpos, es, después de todo, una mera teoría. Algunas veces, las hipótesis pueden ser admisibles, pero cuando se inventan para apoyar otras hipótesis, no solo deben ser puestas en duda, sino desacreditadas y descartadas. La hipótesis de una fuerza universal llamada Gravitación se basa en, y de hecho fue inventada, con el fin de apoyar otra hipótesis, a saber, que la tierra y el mar juntos forman un vasto globo, girando a través del espacio y, por lo tanto, necesitando alguna fuerza o fuerzas. para guiarlo en su loca carrera y controlarlo de tal modo que se ajuste a lo que se llama su órbita anual alrededor del sol. La teoría, en primer lugar, hace que la tierra sea un globo y luego no un globo perfecto, sino un esferoide achatado, aplanado en los & lsquopoles & rsquo y luego más achatado, hasta que estuvo en peligro de volverse tan aplanado que sería como un queso y, pasando Sobre variaciones menores de forma, finalmente se nos dice que la tierra tiene forma de pera, y que el "¡elipsoide ha sido reemplazado por un apoide!" y especulación & lsquoscientist & rsquo & rdquo -Lady Blount y Albert Smith, & ldquoZetetic Astronomy & rdquo (14)


¿Cómo es posible que 'ldquogravity & rdquo sea tan fuerte que pueda contener todos los océanos, edificios y personas pegadas a la parte inferior de la bola-Tierra, pero tan débil que permite que pájaros, insectos, humo y globos eludan casualmente sus garras? ¿¡completamente!? ¿Cómo es posible que la "gravedad" mantenga nuestros cuerpos adheridos a la parte inferior de la bola-Tierra, pero, sin embargo, podemos levantar fácilmente las piernas y los brazos, caminar o saltar y no sentir una fuerza de tracción hacia abajo tan constante? ¿Cómo es que la "gravedad" puede hacer que los planetas giren órbitas elípticas alrededor de un solo centro de atracción? Las elipses, por naturaleza, requieren dos focos, y la fuerza de la gravitación tendría que aumentar y disminuir regularmente para mantener a los planetas en órbita constante y evitar que tomen rumbos directos de colisión.

& ldquoQue el camino del sol y rsquos es un círculo exacto durante sólo unos cuatro períodos en un año, y luego de sólo unas pocas horas - en los equinoccios y solsticios - refuta completamente el & lsquomight han sido & rsquo de gravitación circular, y por consecuencia, de toda la gravitación y el infierno. el sol tuviera suficiente poder para retener a la tierra en su órbita cuando más cerca del sol, cuando la tierra llegara a la parte de su trayectoria elíptica más alejada del sol, la fuerza de atracción (a menos que aumentara mucho) sería completamente incapaz de prevenir la la tierra se precipita hacia el espacio y sigue una línea recta para siempre, como dicen los astrónomos. Por otro lado, es igualmente claro que si la atracción del sol y los rsquos fuera suficiente para mantener la tierra en su camino correcto cuando está más lejos del sol, y así evitar que se precipite hacia el espacio con el mismo poder de atracción cuando la tierra está más cerca. el sol sería mucho más grande, que (a menos que la atracción fuera muy disminuida) nada evitaría que la tierra se precipitara hacia el sol y fuera absorbida por él, ¡no existiendo un foco de contrapeso para evitar tal catástrofe! Como la astronomía no hace referencia al aumento y la disminución de la fuerza de atracción del sol, llamada gravitación, para los fines necesarios antes mencionados, nuevamente nos vemos obligados a concluir que el gran "descubrimiento" del que los astrónomos están tan orgullosos es absolutamente inexistente. & rdquo -Thomas Winship, & ldquoZetetic Cosmogeny & rdquo (44-45)


El newtoniano nos pide que creamos que la acción de la gravitación, que podemos superar fácilmente con el más mínimo ejercicio de voluntad al levantar una mano o un pie, es tan abrumadoramente violenta cuando perdemos el equilibrio y caemos una distancia de unos pocos pies. , que esta fuerza, que es imperceptible en las condiciones habituales, puede, en circunstancias extraordinarias, causar la fractura de cada miembro que poseemos? El sentido común debe rechazar esta interpretación. La gravitación no proporciona una explicación satisfactoria de los fenómenos aquí descritos, mientras que la definición de peso ya dada sí lo hace, ya que un cuerpo que busca de la manera más pronta su nivel de estabilidad produciría precisamente el resultado experimentado. Si la influencia que nos mantuvo firmemente unidos a esta tierra fuera idéntica a la que es lo suficientemente poderosa como para perturbar un planeta distante en su órbita, deberíamos ser más inmediatamente conscientes de su presencia y potencia magistrales, mientras que esta influencia es tan impotente en el mismo lugar. donde se supone que es más dominante, encontramos una dificultad insuperable para aceptar la idea de su existencia. & rdquo -N. Crossland, y ldquoNew Principia y rdquo

Los heliocentristas afirman que la bola-Tierra está girando perpetuamente sobre su eje a una velocidad asombrosa de 1.038 millas por hora, o 19 millas por segundo, y de alguna manera las personas, los animales, los edificios, los océanos y otros fenómenos de la superficie pueden adherirse a la parte inferior de la superficie. la bola que gira sin caerse ni volar. Sin embargo, dé un paseo en el & ldquoGravitron & rdquo en su parque de atracciones local y observe cómo cuanto más rápido gira, más se aleja del centro de giro, no hacia él. Incluso si existiera la fuerza de gravedad centrípeta (que tira hacia adentro), lo cual no es así, la fuerza centrífuga (que empuja hacia afuera) de la bola-Tierra y rsquos supone un giro de 19 millas por segundo también existiría y tendría que ser superada, pero ninguna de estas Se ha demostrado que las fuerzas opuestas tienen alguna existencia fuera de la imaginación de los científicos y heliocéntricos. & rdquo


& ldquoGravitation es el término que se usa ahora para & lsquoexplicar & rsquo lo que la gente de sentido común considera inexplicable. Los globularistas dicen que todos los orbes en el espacio son globos que gravitan uno hacia el otro en proporción a su magnitud y poder de atracción: hay una fuerza & lsquocentrípeta & rsquo (que tiende hacia el centro) y una fuerza & lsquocentrífuga & rsquo (que tiende desde el centro), pero ¿cómo se puede establecer la materia inerte? levantar cualquier fuerza automática, y hacer que un cuerpo gravite hacia otro cuerpo, nunca se ha hecho palpable para los sentidos. Pertenece a las regiones de la Metafísica (& lsquoexistente sólo en el pensamiento & rsquo). & Rdquo -Lady Blunt, & ldquoClarion & rsquos Science versus God & rsquos Truth & rdquo (40-41)

& ldquoNo somos moscas que, por la peculiar conformación de sus patas, pueden arrastrarse sobre una pelota, sino que somos seres humanos, que precisamos de una superficie plana sobre la que caminar y cómo podemos estar sujetos a la Tierra girando, según vuestro teoría, alrededor del Sol, a una velocidad de dieciocho millas por segundo? La famosa ley de la gravitación no servirá de nada, aunque se nos dice que tenemos quince libras de atmósfera presionando cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo, pero esto no parece ser particularmente lógico, porque hay muchos atletas que pueden saltar casi por su cuenta. de altura y correr una carrera de una milla en menos de cinco minutos, lo que no podrían hacer si estuvieran así discapacitados. & rdquo -David Wardlaw Scott, & ldquoTerra Firma & rdquo (3)

Se dice que la atracción de la gravitación es más fuerte en la superficie de la tierra que a cierta distancia de ella. ¿Es tan? Si salto hacia arriba perpendicularmente, no puedo con todas mis fuerzas ascender a más de cuatro pies del suelo, pero si salto en una curva con una trayectoria baja, manteniendo mi elevación más alta alrededor de tres pies, podría despejar de un salto un espacio sobre la tierra. de unos dieciocho pies, de modo que prácticamente puedo vencer la llamada fuerza (tirón) a la distancia de cuatro pies, en la proporción de 18 a 4, siendo lo contrario de lo que debería ser capaz de hacer según la teoría newtoniana. hipótesis. & rdquo -N. Crossland, y ldquoNew Principia y rdquo


Newton también teorizó y ahora se enseña comúnmente que las mareas oceánicas terrestres y rsquos son causadas por la atracción lunar gravitacional. Si la Luna tiene solo 2160 millas de diámetro y la Tierra 8,000 millas, sin embargo, usando sus propias matemáticas y & ldquolaw, & rdquo, se deduce que la Tierra es 87 veces más masiva y, por lo tanto, el objeto más grande debería atraer al más pequeño, y no el otro camino alrededor. Si la gravedad de la Tierra y rsquos es lo que mantiene a la Luna en órbita, es imposible que la gravedad de la Luna y rsquos supere la gravedad de la Tierra y rsquos al nivel del mar de la Tierra y rsquos, donde su atracción gravitacional superaría aún más a la Luna y rsquos. Sin mencionar que la velocidad y la trayectoria de la Luna son uniformes y, por lo tanto, deberían ejercer una influencia uniforme sobre las mareas terrestres y rsquos, cuando en realidad las mareas terrestres y rsquos varían mucho. Además, si las mareas oceánicas son causadas por la gravitación de la Luna y los rsquos, ¿cómo es que los lagos, estanques y otros cuerpos más pequeños de agua estancada permanecen fuera del alcance de la Luna y los rsquos, mientras que los océanos gigantes están tan afectados?

& ldquoSi la luna levantara el agua, es evidente que cerca de la tierra, el agua sería arrastrada y baja en lugar de la marea alta causada. Nuevamente, la velocidad y la trayectoria de la luna son uniformes, y se deduce que si ejerciera alguna influencia sobre la tierra, esa influencia solo podría ser una influencia uniforme. Pero las mareas no son uniformes. En Port Natal, la subida y bajada es de aproximadamente 6 pies, mientras que en Beira, a unas 600 millas costa arriba, la subida y bajada es de 26 pies. Esto resuelve efectivamente el asunto de que la luna no tiene influencia sobre las mareas. Las mareas son causadas por el suave y gradual ascenso y descenso de la tierra sobre el seno del inmenso abismo. En los lagos interiores, no hay mareas, lo que también prueba que la luna no puede atraer ni a la tierra ni al agua para provocar mareas. Pero el hecho de que la cuenca del lago esté en la tierra que descansa sobre las aguas de las profundidades muestra que las mareas no son posibles, ya que las aguas de los lagos junto con la tierra suben y bajan, y por lo tanto las mareas en la costa son causado mientras no hay mareas en aguas no relacionadas con el mar. & rdquo -Thomas Winship, & ldquoZetetic Cosmogeny & rdquo (130-131)

"Se afirma que la intensidad de la atracción aumenta con la proximidad y viceversa". ¿Cómo, entonces, cuando las aguas son arrastradas por la luna desde su lecho, y lejos de la atracción de la tierra, que a esa mayor distancia del centro disminuye considerablemente, mientras que la de la luna aumenta proporcionalmente, es ¿Es posible que se evite que todas las aguas sobre las que actúan salgan de la tierra y se vayan volando hacia la luna? Si la luna tiene el poder de atracción suficiente para levantar las aguas de la tierra, incluso a una pulgada de sus receptáculos más profundos, donde la atracción de la tierra es mucho mayor, no hay nada en la teoría de la atracción de la gravitación que le impida tomar a ella misma todas las aguas que entran dentro de su influencia. Dejemos que el cuerpo más pequeño una vez supere el poder del más grande, y el poder del más pequeño se vuelve mayor que cuando operó por primera vez, porque la materia sobre la que actúa está más cerca de él. La proximidad es mayor, y por lo tanto el poder es mayor & hellip ¿Cómo pueden entonces las aguas del océano inmediatamente debajo de la luna fluir hacia las costas, y así causar una marea de inundación? El agua fluye, se dice, a través de la ley de la gravedad, o atracción del centro de la tierra, ¿es posible entonces que la luna, habiendo vencido una vez el poder de la tierra, se suelte de las aguas, por la influencia de un poder que ha conquistado y que, por tanto, es menor que el suyo? & hellip Las dificultades anteriores y otras que existen en relación con la explicación de las mareas proporcionadas por el sistema newtoniano, han llevado a muchos, incluido el propio Sir Isaac Newton, a admitir que tal explicación es la parte menos satisfactoria de la "teoría de la gravitación". hemos sido llevados adelante por la pura fuerza de la evidencia a la conclusión de que las mareas del mar no surgen de la atracción de la luna, sino simplemente del ascenso y descenso de la tierra flotante en las aguas de las grandes profundidades. Esa calma que se encuentra en el fondo de los grandes mares no podría ser posible si las aguas fueran elevadas alternativamente por la luna y arrastradas hacia abajo por la tierra. & Rdquo -Dr. Samuel Rowbotham, & ldquoZetetic Astronomy, Earth Not a Globe! & Rdquo (159-175)


Incluso el propio Sir Isaac Newton confesó que la explicación de la acción de la Luna sobre las mareas era la parte menos satisfactoria de su teoría de la gravitación. Esta teoría afirma que el objeto más grande atrae al más pequeño, y la masa de la Luna se calcula como sólo un octavo de la de la Tierra, se deduce que, si, por la presunta fuerza de la Gravitación, la Tierra gira alrededor del Sol, mucho más, por la misma razón, si la Luna lo hiciera de la misma manera, en lugar de lo cual ese orbe voluntarioso todavía continúa dando la vuelta a nuestro mundo. Las mareas varían mucho en altura, principalmente debido a las diferentes configuraciones de las tierras colindantes. En Chepstow se eleva a 60 pies, en Portishead a 50, mientras que en la bahía de Dublín es solo 12, y en Wexford solo mide 5 pies y el infierno. , even when fixed as steadily as possible, and that the sea has a fluctuation may be witnessed by the oscillation of an anchored ship in the calmest day of summer. By what means the tides are so regularly affected is at present only conjectured possibly it may be by atmospheric pressure on the waters of the Great Deep, and perhaps even the Moon itself, as suggested by the late Dr. Rowbotham, may influence the atmosphere, increasing or diminishing its barometric pressure, and indirectly the rise and fall of the Earth in the waters.&rdquo -David Wardlaw Scott, &ldquoTerra Firma&rdquo (259-260)


&ldquoBearing this fact in mind, that there exists a continual pressure of the atmosphere upon the Earth, and associating it with the fact that the Earth is a vast plane &lsquostretched out upon the waters,&rsquo and it will be seen that it must of necessity slightly fluctuate, or slowly rise and fall in the water. As by the action of the atmosphere the Earth is slowly depressed, the water moves towards the receding shore and produces the flood tide and when by the reaction of the resisting oceanic medium the Earth gradually ascends the waters recede, and the ebb tide is produced. This is the general cause of tides. Whatever peculiarities are observable they may be traced to the reaction of channels, bays, headlands, and other local causes &hellip That the Earth has a vibratory or tremulous motion, such as must necessarily belong to a floating and fluctuating structure, is abundantly proved by the experience of astronomers and surveyors. If a delicate spirit-level be firmly placed upon a rock or upon the most solid foundation which it is possible to construct, the very curious phenomenon will be observed of constant change in the position of the air-bubble. However carefully the &lsquolevel&rsquo may be adjusted, and the instrument protected from the atmosphere, the &lsquobubble&rsquo will not maintain its position many seconds together. A somewhat similar influence has been noticed in astronomical observatories, where instruments of the best construction and placed in the most approved positions cannot always be relied upon without occasional re-adjustment.&rdquo -Dr. Samuel Rowbotham, &ldquoEarth Not a Globe, 2nd Edition&rdquo (108-110)


In the past several decades, NASA has shown video of astronauts, supposedly in low-Earth orbit, experiencing complete weightlessness, or &ldquozero gravity,&rdquo how is this weightless effect achieved if gravity doesn&rsquot exist? As it turns out, for the past several decades, NASA together with Boeing have been perfecting so-called &ldquoZero G planes&rdquo and &ldquoZero G maneuvers,&rdquo which are able to produce weightlessness at any altitude. Aboard modified Boeing 727&rsquos specially trained pilots perform aerobatic maneuvers known as parabolas. Planes climb with a pitch angle of 45 degrees using engine thrust and elevator controls, then when maximum height is reached the craft is pointed downward at high speed. The period of weightlessness begins while ascending and lasts all the way up and over the parabola until reaching a downward pitch angle of 30 degrees, at which point the maneuver is repeated. Therefore all NASA&rsquos footage of astronauts aboard &ldquospace shuttles,&rdquo or &ldquothe International Space Station&rdquo can be easily hoaxed and simulated in Earth-atmosphere aboard a Zero G plane. In fact, watching footage of Zero G plane flights alongside footage of NASA astronauts supposedly floating around their &ldquospace shuttles&rdquo and &ldquospace stations,&rdquo no observable difference can be seen between the two.


Astronomers claim to have measured all the planets distances, shapes, orbits, weights, relative positions, and times of revolution all based on the &ldquolaw of gravitation&rdquo and without gravity, their entire cosmology folds under its own weight. Without gravity, people cannot stand upside-down on a ball-Earth! Without gravity, the Earth and planets cannot be revolving around the Sun! Without Newtonian gravitation, Einsteinian relativity, Copernican heliocentricity, and the entire Big Bang ball-Earth mythos cannot exist and falls to pieces. Gravity, both metaphorically and quite literally, just does not hold any water not as a sound theory of cosmology, and not as a law supposedly responsible for holding in the world&rsquos oceans!


&ldquoMan's experience tells him that he is not constructed like the flies that can live and move upon the ceiling of a room with as much safety as on the floor: - and since the modern theory of a planetary earth necessitates a crowd of theories to keep company with it, and one of them is that men are really bound to the earth by a force which fastens them to it &lsquolike needles round a spherical loadstone,&rsquo a theory perfectly outrageous and opposed to all human experience, it follows that, unless we can trample upon common sense and ignore the teachings of experience, we have an evident proof that the Earth is not a globe &hellip If we could - after our minds had once been opened to the light of Truth - conceive of a globular body on the surface of which human beings could exist, the power - no matter by what name it be called - that would hold them on would, then, necessarily, have to be so constraining and cogent that they could not live the waters of the oceans would have to be as a solid mass, for motion would be impossible. But we not only exist, but live and move and the water of the ocean skips and dances like a thing of life and beauty! This is a proof that the Earth is not a globe.&rdquo -William Carpenter, &ldquo100 Proofs the Earth is Not a Globe&rdquo (21-88)


&ldquoNearly a hundred years ago Kepler had suggested that some kind of unknown force must hold the earth and the heavenly bodies in their places, and now Sir Isaac Newton, the greatest mathematician of his age, took up the idea and built the Law of Gravitation. The name is derived from the Latin word &lsquogravis,&rsquo which means &lsquoheavy,&rsquo &lsquo having weight,&rsquo while the Law of Gravitation is defined as &lsquoThat mutual action between masses of matter by virtue of which every such mass tends toward every other with a force varying directly as the product of the masses, and inversely as the square of their distances apart.&rsquo Reduced to simplicity, gravitation is said to be &lsquoThat which attracts every thing toward every other thing.&rsquo That does not tell us much and yet the little it does tell us is not true for a thoughtful observer knows very well that every thing is not attracted towards every other thing . . . The definition implies that it is a force but it does not say so, for that phrase &lsquomutual action &lsquo is ambiguous, and not at all convincing.&rdquo -Gerrard Hickson, &ldquoKings Dethroned&rdquo (14-15)


&ldquoThe system of gravitation which makes the sun the moving center the Universe, the awkward principles of which are anything but certain since they apply to invisible circumstances so that they cannot be checked, is here replaced by the old geocentric system, universally accepted until the 17th century in view, of course, of it'sindisputable obviousness, and in which the earth, in a state of immobility and surrounded by the planets visibly moving round it including the sun, is at the center of our Universe. These two facts which explain almost everything are firstly, the positive existence above the earth of a solid dome constituting the sky and secondly, the non-material nature of the planets and constellations, which are not physical masses, but merely luminous manifestations without substance. These are the two circumstances which lead today to the fundamental transformation of astronomy.&rdquo -Gabrielle Henriet, &ldquoHeaven and Earth&rdquo (vi)

&ldquoThe theory that motions are produced through material attraction is absurd. Attributing such a power to mere matter, which is passive by nature, is a supreme illusion. It is a lovely and easy theory to satisfy any man&rsquos mind, but when the practical test comes, it falls all to pieces and becomes one of the most ridiculous theories to common sense and judgment.&rdquo -Professor Bernstein, &ldquoLetters to the British Association&rdquo


Why does gravity make everything round? - Astronomía

I have a debate with my friend regarding variations of gravity on Earth. We read in an article that gravity on the poles of the Earth and the equator are not the same, so I continued with this line of thinking to speculate that gravity also varies depending on the altitude of the place you measure it for example, the gravity in the Dead Sea (which is the lowest place on Earth) will be stronger than at the top of Mount Everest (the highest place on Earth).

My friend does not agree with me. He claims that due to the movement of Earth, on its own axis and orbiting around the sun, every place on Earth, that is to say any point within the atmosphere, has the same gravity. I do not understand how the motion of a planet has anything to do with gravity within the planet, but I'm not an expert, so I hope you can help us resolve the dispute.

You are right - gravity does change across the surface of the Earth and throughout its atmosphere, due to several effects.

First, there is the variation of gravity with latitude that you alluded to: you weigh about 0.5% more at the poles than on the equator. There are two effects that contribute to this, and they are discussed in more detail in a previous question. (It should be noted, however, that only one of these effects is due to an real difference in the gravitational force between the equator and poles - the other effect is due to the fact that the Earth is spinning, which affects the weight you would see when you stepped on a scale but does not actually represent a change in the value of the gravitational force.)

Second, gravity does indeed change with altitude. The gravitational force above the Earth's surface is proportional to 1/R 2 , where R is your distance from the center of the Earth. The radius of the Earth at the equator is 6,378 kilometers, so let's say you were on a mountain at the equator that was 5 kilometers high (around 16,400 feet). You would then be 6,383 kilometers from the Earth's center, and the gravitational force would have decreased by a factor of (6,378 / 6,383) 2 = 0.9984. So the difference is less than 0.2%.

Finally, there are very small differences (on the order of 0.01% or less) in gravity due to differences in the local geology. For example, changes in the density of rock underneath you or the presence of mountains nearby can have a slight effect on the gravitational force.

This page was last updated on January 30, 2016.

Sobre el Autor

Dave Rothstein

Dave is a former graduate student and postdoctoral researcher at Cornell who used infrared and X-ray observations and theoretical computer models to study accreting black holes in our Galaxy. He also did most of the development for the former version of the site.


Why is Everything Spherical?

Have you ever noticed that everything in space is a sphere? The Sun, the Earth, the Moon and the other planets and their moons… all spheres. Except for the stuff which isn’t spheres. What’s going on?

Have you noticed that a good portion of things in space are shaped like a sphere? Stars, planets, and moons are all spherical.

¿Por qué? It all comes down to gravity. All the atoms in an object pull towards a common center of gravity, and they’re resisted outwards by whatever force is holding them apart. The final result could be a sphere… but not always, as we’re about to learn.

Consider a glass of water. If you could see the individual molecules jostling around, you’d see them trying to fit in as snugly as they can, tension making the top of the water smooth and even.

Imagine a planet made entirely of water. If there were no winds, it would be perfectly smooth. The water molecules on the north pole are pulling towards the molecules on the south pole. The ones on the left are pulling towards the right. With all points pulling towards the center of the mass you would get a perfect sphere.

Gravity and surface tension pull it in, and molecular forces are pushing it outward. If you could hold this massive water droplet in an environment where it would remain undisturbed, eventually the water would reach a perfect balance. This is known as “hydrostatic equilibrium”.

Stars, planets and moons can be made of gas, ice or rock. Get enough mass in one area, and it’s going to pull all that stuff into a roughly spherical shape. Less massive objects, such as asteroids, comets, and smaller moons have less gravity, so they may not pull into perfect spheres.

/> Jupiter Credit: Christopher Go

As you know, most of the celestial bodies we’ve mentioned rotate on an axis, and guess what, those ones aren’t actually spheres either. The rapid rotation flattens out the middle, and makes them wider across the equator than from pole to pole. Earth is perfect example of this, and we call its shape an oblate spheroid.

Jupiter is even more flattened because it spins more rapidly. A day on Jupiter is a short 9.9 hours long. Which leaves it a distorted imperfect sphere at 71,500 km across the equator and just 66,900 from pole to pole.

Stars are similar. Our Sun rotates slowly, so it’s almost a perfect sphere, but there are stars out there that spin very, very quickly. VFTS 102, a giant star in the Tarantula nebula is spinning 100 times faster than the Sun. Any faster and it would tear itself apart from centripetal forces.

This oblate spheroid shape helps indicate why there are lots of flattened disks out there. This rapid spinning, where centripetal forces overcome gravitational attraction that creates this shape. You can see it in black hole accretion disks, solar systems, and galaxies.

Objects tend to form into spheres. If they’re massive enough, they’ll overcome the forces preventing it. But… if they’re spinning rapidly enough, they’ll flatten out all the way into disks.


Here’s what ‘Gravity’ gets right and wrong about space

Kevin Grazier, the science adviser for Alfonso Cuaron’s new film "Gravity," has a bone to pick with Twitter-famous astrophysicist Neil DeGrasse Tyson.

“I have never seen people nitpick such a good film to death,” complained the former NASA engineer and UCLA professor, who has also consulted on series like "Battlestar Galactica."

Tyson made headlines last week with a series of tweets that claimed, in unusually curmudgeonly fashion, that the film mucked up more or less every scientific phenomena it set out to capture — including the one for which it’s named. He made several very good points. It’s a movie, after all. (“No one said it was a documentary,” notes Grazier.) But as Tyson clarified in a later follow-up on Facebook, “Gravity” also got lots of things right. And, perhaps more importantly, it got millions of viewers interested in topics they’d usually groan through in high school physics.

With that said, we decided to try fact-checking the film’s science ourselves, with the help of Grazier and NASA engineer Robert Frost, a man well-known to Q&A site Quora for his lucid explanations of everything from orbital mechanics to airplane design.

Warning: Many, many spoilers (and a lot of physics sorcery) follows. Read this after you’ve seen the movie.

1. The Hubble Space Telescope, the International Space Station and China’s Tiangong-1 are close enough to travel between them.

False. They’re so far apart, in fact, that it’s difficult to visualize. Not only are the three at different altitudes, but they’re also on different orbits — making it very unusual for them to even get within a few hundred miles of each other.

In fact, when Cuaron asked Grazier about that particular issue, Grazier told him the closest the two would ever possibly get was “the distance between here and Mexico.” They were in Hollywood at the time.

2. You can point at an object in space and head toward it, as George Clooney and Sandra Bullock do more or less throughout the whole movie.

False. In space, unlike in the atmosphere, an object’s speed depends on its altitude. That’s really counterintuitive, but it has to do with the forces that keep an object in orbit.

When a satellite — let’s say the Hubble — circles Earth, two carefully balanced forces are making that happen: gravity, which pulls the satellite toward Earth, and centripetal force, a product of gravity that keeps the satellite swinging in an ellipse around it. As you get closer to Earth, gravity’s pull gets stronger — which means that centripetal force must also get stronger to balance it. Translation: A lower altitude means a higher orbital speed, and vice versa.

That makes sense, right? But it also makes travel between, say, a destroyed satellite and the ISS extremely difficult. Every time you speed up or slow down, your altitude changes from that of the object you’re trying to hit.

3. Clooney had to let go to save Bullock.

True — probably. This is a major point of contention among the scientific “nitpickers,” sure to go down in history with Jack’s tragic freezing at the end of the “Titanic.” (For the record, Mythbusters conclusively proved that Jack could have fit on that door with Rose.)

On one hand are people like Tyson, who argue that, since Clooney was in free-fall and thus essentially weightless, Bullock could have pulled him toward her easily. Both Grazier and Frost see it differently, though. Here’s Frost’s explanation:

4. Bullock could jet around on a fire extinguisher. True and false. Using the fire extinguisher would certainly move Bullock, but not necessarily in the direction she intended.

In order for the fire extinguisher trick to work, the extinguisher would have needed to sit right at her “center of mass.” Imagine that kind of like the center of a seesaw with equal weights on both seats — it’s the point where, if a pivot were placed there, the object would stay balanced and in place. Spraying a fire extinguisher from this point would push a balanced, upright Bullock in whatever direction she wanted to go.

But spraying from any other point would throw her off balance and spin her around — kind of like pushing someone on an ice rink in the shoulder, Frost says. This spinning would be faster and more disorienting than on Earth, though, because there’s no resistance in space. (For what it's worth, other NASA alums have also complained that American spacecraft don't carry this style of extinguisher.)

5. A satellite, once destroyed, can form a catastrophic cloud of space debris. True. It wouldn’t happen as fast as in the movie, Frost says, and it wouldn’t impact quite so many satellites (more on that in #6), but a space debris event could definitely come with huge consequences.

In fact, it’s happened before. In January 2007, the Chinese unleashed more than 1,600 pieces of debris into the atmosphere when they destroyed one of their own satellites with a missile. The impact of that missile strike sent the debris into orbits much different from the original satellite’s, creating, in Frost’s words, a cloud of debris “enveloping the Earth and [continuing] to threaten any spacecraft between those two altitudes.”

Here’s one very scary thing about space debris that “Gravity” got wrong: Frost says that it can move so fast that astronauts wouldn’t even see it. Holes would just mysteriously appear in the equipment around them.

6. Space debris from a low-flying satellite could knock out communications satellites. False — mostly. The space debris in “Gravity” somehow knocks out both the Hubble and the communications satellites NASA uses to communicate with spacecraft, which means Clooney and Bullock can’t reach Earth.


Quantum versus everything else

It's a good thing I'm not a magician, and I can't keep secrets. Here's how this hangs together. On one hand, you have the old-timey, 1800s, beard-and-top-hat view of the world or, in other words, the "classical" picture of physics. This picture is painted in continuous colors — for example, electromagnetic fields that wiggle and wave elegantly and smoothly.

But the quantum picture of reality is completely different — so different, in fact, that we gave its picture a new name: quantum. We called it quantum mechanics. It's in the name, so I thought it would be obvi… never mind. Instead of smooth and continuous, the quantum world is jaggedy and blocky: For example, stuff can have only certain specific energy levels, or certain amounts of angular momentum.

When it comes to electromagnetic fields, the reconciliation between the old-school classical picture and the new-hotness quantum picture was to create — are you ready for this? — a quantum electromagnetic field. ¡Guau! What an insight! So easy. That completely solves everything.

What in the heck does that mean?

It means there's an electromagnetic campo that permeates space-time — like dipping bread in some olive oil. The bread is space-time. And the olive oil is the electromagnetic field.

That electromagnetic field can wave around, and sometimes, a piece can gain an extra bit of energy and be "pinched off" — a photon! A bite-size bit of the electromagnetic field is a photon! And you can create or destroy photons by adding or removing energy from a local patch of the electromagnetic field. This brings the classical concept up to the modern era.

And here's the kicker: There's an electromagnetic field with photons, and there's an electron field with electrons. Same deal! An electron field permeates space-time like dipping bread in some balsamic vinegar. Your bread is now soaked in both olive oil and vinegar. You add a little bit of energy to the electromagnetic field, and out pop some photons. You add a little bit of energy to the electron field, and out pop some electrons. Just as photons are specific energy levels of a field, electrons are specific energy levels of a field. It's all the same business, and explains how you can create and destroy electrons at will: All it takes is adding or removing energy from the field.

Now, we can go back to our original problem: What happens when a photon and electron collide? Well, you can see the difficulty. It's not just a one-on-one straight-up collision. As the electron and photon move, they can occasionally disappear, reappear and even transform into each other (as easily as one field transferring energy to the other). So you have to start adding up all the possible collisions: regular electron plus photon electron plus two photons electron plus electron plus positron on and on and on.

But when you start adding up all of these corrections and additions, you get into trouble. There is an infinite number of possible combinations of interactions. Infinity. Crud. Nature's ultimate swear word. You can't tell nature's story while cussing it's just wrong. When infinities crop up, you can't make progress, you can't make predictions, you can't make science.

Thankfully, a few decades ago, some brilliant physicists like Richard Feynman figured out a few tricks. Through clever manipulation, they could package up all the mathematical terms that blew up into infinity — and there were a lot of them — into just a handful of places. Still infinity, but not in so many places in the equations. Then, they made a clever identification. Those particular terms represented things that we already knew, like the mass of the electron. Just pop the experimentally known electron mass into that spot, and we're good! OK, so our fancy theory can't predict todo, but through this process of scrubbing the infinities clean, we can make some progress and learn new things. It seems shady, but it works.

This is the world of quantum field theory (and every time someone abbreviates "quoted for truth," this is what I think instead, and it's much funnier). QFT has made incredible progress in describing the interactions of all particles and three out of the four forces.


Originally posted by kenikov
I just want to double check. In short, what makes the world go around is basically the sun's gravitational pull which rotates the Earth and other planets around it right?


Or is love really the answer?

Conservation of angular momentum. When a mass is trapped in the gravitational field of another body, a set of equations from Johann Kepler tell us that cirtain stable orbits can result. When this happens, as is the case with our planet, the momentum that the planet had continues until something steels it away.

Of course, I am not aware of any proofs that show that conservation of angular momentum is not love.

The sun only tries to pull us towards its center. We go around the sun because just as much as it pulls on us, we try to run away in a straight line. An elliptical orbit results. The earth spins on its axis because as the earth formed, the material was caught in the earth’s gravitational field which made it orbit the earth. As this material crashed into the forming planet, the momentum of this motion is conserved as the rotation of the planet.

So, right. You were wrong on this one. That's OK though. Most of science is about being wrong many times, but then getting it right just once in a great while.

Hanging around here will make me look so much more knowledgable in school.

Actually, the original question was very ambiguous.

"What makes the world go round?" Is that referring to earth's rotation on it's axis or it's orbit around the world?

The later question "whether sun's gravitational pull which rotates the Earth and other planets around it right?" doesn't make it any clearer!


Are they all perfect, though?

While all the planets in our solar system are nice and round, some are rounder than others. Mercury and Venus are the roundest of all. They are nearly perfect spheres, like marbles.

But some planets aren't quite so perfectly round.

Saturn and Jupiter are bit thicker in the middle. As they spin around, they bulge out along the equator. Why does that happen? When something spins, like a planet as it rotates, things on the outer edge have to move faster than things on the inside to keep up. This is true for anything that spins, like a wheel, a DVD, or a fan. Things along the edge have to travel the farthest and fastest.

Along the equator of a planet, a circle half way between the north and south poles, gravity is holding the edges in but, as it spins, stuff wants to spin out like mud flying off a tire. Saturn and Jupiter are really big and spinning really fast but gravity still manages to hold them together. That's why they bulge in the middle. We call the extra width the equatorial bulge.

Saturn bulges the most of all the planets in our solar system. If you compare the diameter from pole to pole to the diameter along the equator, it's not the same. Saturn is 10.7% thicker around the middle. Jupiter is 6.9% thicker around the middle.

Instead of being perfectly round like marbles, they are like basketballs squished down while someone sits on them.


Q: Why does gravity make some things orbit and some things fall?

Physicist: This subtlety was one of the great insights of Newton that the “falling apples” force and the “circling planets” force are one and the same.

Newton's original thought experiment describing the parallels between falling and orbiting. The faster an object moves sideways the longer it stays aloft. Fast enough, and it never hits the ground at all.

Whether gravity pulls an object into orbit or just “makes it fall” depends on how the object is moving. Basically, every object wants to follow some kind of orbital path. If you toss a ball, even that ball is following an orbital path. If that path happens to intersect the ground, then we say “the object fell”. If that path doesn’t intersect the ground, then we say it’s in orbit.

Anytime an object is in free-fall it's following an orbital path. Gravitationally speaking, until a thing hits the ground it can't tell the difference between the Earth and an Earth's worth of mass crammed into a point (black X).

When in free-fall, all that the ball “knows” is that there’s some gravity around. When it hits the ground it’s as surprised as anything else. The path that any tossed or falling object follows is just the tip of a muy elliptical orbital path that, if the Earth’s mass were all crammed together in a point, would eventually bring the object back. Unless you were to throw the ball at a couple thousand mph, it would take about half an hour to complete the loop.

So the only difference between a satellite falling back to Earth and staying in orbit is whether or not the satellite’s orbital path intersects the surface of the Earth. So, Douglas Adams was right “Flying is simple. You just throw yourself at the ground and miss.”

15 Responses to Q: Why does gravity make some things orbit and some things fall?

Follow-up question: if thrown objects make elliptical paths, then why do they appear to follow parabolic paths even over extreme distances where the elliptical-ness would seem to make itself more apparent? The equations I remember from undergrad physics suggest parabolic paths too, if I remember right. (I remember realizing this back then too, but I forgot about it before I actually asked what the answer was.)

Wait a minute, I think I just realized the answer like immediately after posting it’s because of curvature, isn’t it? If the Earth was a perfectly flat plane, then it would be parabolic because the equations assume gravity is always pointing in the same direction at the source and destination over the entire path, and even over extreme distances (so long as they aren’t ballistic) you can model the Earth as essentially a flat plane. But over ballistic levels the curvature does become relevant, and so the path is elliptical rather than parabolic?

The Physicist says:

Exactly!
In fact, if you nail down one focus of an ellipse and let the other focus slide off to infinity, you end up with a parabola. While the center of the Earth (which is one focus of the orbit’s ellipse) isn’t infinitely far away, it’s still pretty far.

As often occurs in science, it’s a case of ‘for most practical purposes’

With gravity things fall __________.
Please help me with this fill I the blank on my homework I left school earlier whole we were watching a bill bye about gravity and I don’t know this answer cause I didn’t watch all of the video.

faster as they near the ground.

Something’s wrong about this. Why does the ellipse “end” just after it reaches the center of Earth? Shouldn’t the ellipse be extended to the opposite side of Earth? If not, explain this http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=211434213.

The Physicist says:

@J.S.Partre
Great question!
The picture in this post is of the orbit of an object around an Earth’s worth of mass in a point. In this case that point is at the focus of a thin elliptical orbit.
The article you linked to is about and Earth’s worth of mass in an Earth’s worth of volume. In that case, as you fall into the Earth the layers above you cancel out and it just so happens that the result is “sinusoidal motion”.

Thanks, I didn’t expect to get the answer so fast! Could you please elaborate on what is “worth of [mass|volume]”? I didn’t quite get what is meant by that and Google didn’t help either.

The Physicist says:

@J.S.Partre
The amount of mass/volume that the Earth has.

this is amazing how do you people know this?

How does the earth’s rotation and air resistance fit into this discussion?

The Physicist says:

@charles laMonica
If you’re in orbit, above the atmosphere, then the fact that the Earth is rotating and covered in air is completely unimportant. As far as being in orbit is concerned, the fact that the Earth exists and has mass is all that matters.
Earth’s rotational speed at the equator is about 1/16th the speed of something in low orbit, which isn’t insignificant. So space faring countries like to launch to the East (to add that speed to their rockets) and as close to the equator as possible (because the equator is where that speed is the greatest). Finally, because things go wrong, it’s best to launch over the ocean so that no humans get hit by failed launches (hence launching from Florida).

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