👝 👚 🏷️ एथन नंबर 61 से पूछें: गुरुत्वाकर्षण कितनी दूर है? ♠️ 😁 🌓

एक अनंत श्रेणी की कार्रवाई के साथ शक्ति की प्रतिष्ठा के बावजूद, ब्रह्मांड में वास्तविक स्थिति उस पर प्रतिबंध लगाती है।

मेरे सपने और सपने में मुझे एक रेखा दिखाई देती है, जिसके दूसरी तरफ हरे रंग के खेत, सुंदर फूल, सुंदर सफेद औरतें हैं जो इस रेखा के माध्यम से मेरे पास अपना हाथ फैला रही हैं, लेकिन मैं उन तक नहीं पहुंच सकता। मैं लाइन में लगने से पहले हमेशा गिरता हूं।
- हेरियट तबमेन

और फिर, सप्ताह का अंत, जिसका अर्थ है कि मैं आपके द्वारा भेजे गए प्रश्नों का चयन करता हूं। मेरे एक पाठक, जो 2008 से मेरे प्रकाशनों का अनुसरण कर रहे हैं, जब मैंने इस ब्लॉग को शुरू किया, फ्रैंक बार्गे, पूछता है:

यदि यूनिवर्स अनंत नहीं है, तो गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय बलों की सीमा के बारे में क्या?

एक बहुत मुश्किल सवाल है, अगर आप इसके बारे में सोचते हैं। आइए पहले देखें कि हम गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुंबकत्व के बारे में क्या जानते हैं।

हम बलों की भयावहता, या आकर्षण / प्रतिकर्षण की प्रकृति पर विचार नहीं करते हैं, लेकिन तथ्य यह है कि लंबी दूरी पर इन बलों को उलटा वर्ग कानून के अनुसार बदल जाता है, अर्थात, जब दो वस्तुओं के बीच की दूरी दोगुनी हो जाती है, तो उनकी बातचीत का बल 4 गुना कम हो जाता है। यह एक विशेष संबंध है, जो न केवल गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुंबकत्व का पालन करता है, बल्कि अन्य महत्वपूर्ण भौतिक गुण भी हैं - जैसे प्रकाश, ध्वनि और विकिरण।

यह इतना खास क्यों है? विचार करें कि भौतिक गुणों में से कोई भी - उदाहरण के लिए, स्टारलाइट - प्रचार करें जैसे ही आप स्रोत से दूर जाते हैं।

वे रेडियल रूप से बाहर की ओर फैलते हैं, एक गोले का निर्माण करते हैं, इसलिए आवेग - एक ही प्रकाश का, उदाहरण के लिए - एक लगातार विस्तारित गोलाकार खोल में फैलता है। इसमें ऐसा क्या खास है? तथ्य यह है कि गोले की सतह को A = 4 2r ² से माना जाता है , जहां "r ² " एक महत्वपूर्ण हिस्सा है ।

आखिरकार, यदि क्षेत्र r ^{2 के} रूप में फैलता है , और बल r ^{-2 के} रूप में गिरता है, तब भौतिक घटना का अनंत दायरा होगा। हम वस्तु में केंद्र के साथ किसी भी आकार का एक क्षेत्र आकर्षित कर सकते हैं - गुरुत्वाकर्षण का एक स्रोत (द्रव्यमान), बिजली का स्रोत (चार्ज), एक प्रकाश स्रोत (स्टार), आदि। - और गोले की सतह पर बातचीत में भाग लेने वाले एक निश्चित पदार्थ की कुल मात्रा, चाहे वह एक बल या एक धारा हो, समान होगा यदि हम गोले के सभी हिस्सों को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। यह न केवल पूरे क्षेत्र के लिए, बल्कि इसके किसी भी ठोस कोण के लिए भी सही है!

बल की अनंत सीमा से यही अभिप्राय है।

लेकिन ब्रह्माण्ड - कम से कम हमारे लिए सुलभ दृश्य - अनंत नहीं है। इसके विपरीत, इस तथ्य के बावजूद कि हम अरबों आकाशगंगाओं से प्रकाश को देखते हैं, यह इतनी बड़ी संख्या नहीं है। इसका दृश्य सुंदर और अद्भुत है (गंभीरता से, इसे देखने के लिए समय निकालें)। लेकिन अपने सभी वैभव के बावजूद, किसी को अनंतता के साथ विशालता को भ्रमित नहीं करना चाहिए।

बेशक, यह सब बहुत बड़ा लगता है। लेकिन अगर आप इसके बारे में सोचते हैं, तो पृथ्वी के समुद्र तट पर अरबों गुना अधिक अनाज हैं, जो कि ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की तुलना में अवलोकनीय हैं - और फिर यह अब इतना बड़ा नहीं लगता है। इस तथ्य के कारण कि ब्रह्मांड शाश्वत नहीं है, लेकिन बिग बैंग के क्षण से केवल 13.8 बिलियन वर्ष पहले मौजूद है, हम जितना देखते हैं उससे अधिक नहीं देख सकते हैं - प्रकाश (और गुरुत्वाकर्षण) बस हम तक नहीं पहुंचे।

अधिक सटीक रूप से, मैंने अधिक दूरी को कवर करने का प्रबंधन नहीं किया, स्रोत से गोलाकार रूप से प्रचारित किया। हमारे लिए एक ही बात होती है - शरीर के प्रत्येक कण से, एक ग्रह से, एक आकाशगंगा से, गोलाकार रूप से गुरुत्वाकर्षण की गति (प्रकाश की गति के बराबर) के साथ आनुपातिक रूप से गिरने वाले बल के साथ ~ 1 / r ² (लेकिन एक बढ़ते क्षेत्र के साथ प्रसार ~ r ² ) "हमारे ब्रह्मांड की शुरुआत के बाद से।"

ब्रह्माण्ड के अवलोकनीय भाग को भ्रमित न करें - वह जो प्रकाश, गुरुत्वाकर्षण, अन्य परिघटनाओं के साथ परिमित गति से प्राप्त होता है - पूरे ब्रह्माण्ड से, विशाल (सम्भवतया अनन्त), उस भाग सहित, जो देखने योग्य में शामिल नहीं है।

बाईं ओर लाल बिंदु मुद्रास्फीति के तुरंत बाद ब्रह्मांड का मनाया हिस्सा है। दाईं ओर एक ही पल (लाल मैदान) में पूरा ब्रह्मांड है।

हमारे पास यह मानने के लिए हर कारण है कि संपूर्ण ब्रह्मांड मनाया भागों की तुलना में बहुत बड़ा है, लेकिन हमारे संकेत उस तक नहीं पहुंचेंगे, क्योंकि हम उन्हें समय की एक निश्चित अवधि से अधिक उत्सर्जित करते हैं, और उनकी प्रसार गति भी परिमित है।

लेकिन यह ब्रह्मांड का एक बग नहीं है, बल्कि एक विशेषता है!

कल्पना कीजिए कि सिग्नल जल्दी से फैल गए, या हम गुरुत्वाकर्षण को महसूस कर सकते हैं, प्रकाश को देख सकते हैं या किसी भी तरह की चीजों को महसूस कर सकते हैं जो अब हम देख सकते हैं।

हम, और वास्तव में ब्रह्मांड के कई हिस्सों को, अलग-अलग दिशाओं में तबाही मचाते हुए, अतुलनीय बलों द्वारा खींचा जाएगा। पूरी रात आकाश प्रकाश के स्रोतों से भरा होगा जो हमारी आंखों तक नहीं पहुंचना चाहिए।

हम स्वयं भौतिकी में अनुमति से बहुत अधिक शक्ति का उत्सर्जन करेंगे। भौतिकी के नियम टूटेंगे, जीआर हमारी दुनिया का वर्णन नहीं करेगा, ब्रह्मांड में ऊर्जा घनत्व के एक बड़े पैमाने पर होने के कारण एक तबाही होगी, और - गुरुत्वाकर्षण बाध्य ऊर्जा के लिए धन्यवाद - ब्रह्मांड जल्दी से ढह जाएगा।

घोस्टबस्टर्स से ईगन का उद्धरण: "यह बुरा होगा।"

इसके बजाय, गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, और "असीमित कार्रवाई" के अन्य सभी बल ऐसी दूरियों पर कार्य कर सकते हैं, जो वे कवर करते हैं, ब्रह्मांड में प्रकाश की गति से यात्रा करते हुए 13.8 बिलियन वर्ष पुरानी है, जो हमारे 46 बिलियन प्रकाश वर्ष के अद्वितीय इतिहास के अनुसार विस्तारित है। । और यह - क्योंकि गुरुत्वाकर्षण और प्रकाश की गति समान है - सभी दिशाओं में देखे गए ब्रह्मांड के आकार के बराबर है।

इस तरह से गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुंबकीय बल का विस्तार होता है। कठिन लेकिन दिलचस्प सवाल के लिए धन्यवाद, और यदि आप अपने प्रश्न का उत्तर चाहते हैं, तो मुझे भेजें ।

एथन नंबर 61 से पूछें: गुरुत्वाकर्षण कितनी दूर है?

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