Будет ли камень, брошенный в космос, двигаться вечно?

По первому закону Ньютона да. Скорость любого тела останется постоянной, если на него не действуют никакие силы. Это верно в любой инерциальной системе отсчета (если вы сами ускоряетесь, то и камень будет ускоряться относительно вас, даже если на него не действуют никакие силы).

С точки зрения общей теории относительности, если предположить, что мы можем игнорировать взаимодействия с межгалактическим газом и реликтовым излучением, тогда брошенный камень движется по кривой, называемой геодезической . В общем, геодезические продолжаются вечно, поэтому ваш камень будет двигаться вечно, как сказал Лев в своем ответе.

Однако бывают обстоятельства, при которых геодезические кривые не могут существовать вечно. Я говорю «появляются», потому что будущие теории квантовой гравитации, вероятно, изменят положение вещей, но на данный момент мы думаем, что геодезическая, ведущая в статичную черную дыру, просто закончится, когда она достигнет сингулярности в центре черной дыры. Эта идея называется геодезической неполнотой .

Итак, ответ на ваш вопрос заключается в том, что камень почти наверняка будет существовать вечно, если только он не столкнется с черной дырой. Даже тогда это должна была быть статическая черная дыра, потому что для заряженных и вращающихся черных дыр камень мог пропустить сингулярность и снова появиться (в другой вселенной, но это уже другая история!).

Позже: Упс, я только что увидел комментарий Логана, и вы сказали «где гравитация равна нулю», так что мои комментарии о черных дырах не применимы. Тем не менее, я думаю, что идея геодезической неполноты достаточно интересна, чтобы ее упомянуть.

Я полагаю, что вы все используете вещи, о которых мало знаете, чтобы ваше утверждение выглядело достоверным. Например, из этого простого набора комментариев я услышал что угодно, от черных дыр до расширения Вселенной. Эти вещи, хотя и интересные, не имеют ничего общего с тем, остановится ли камень после того, как его выбросят в космос; описанные вами силы (расширение вселенной) уже действуют на все объекты во вселенной и поэтому должны быть включены в ваше первоначальное наблюдение. Что касается черных дыр, мы не можем точно определить, где находится каждая из них, поэтому мы можем с уверенностью сделать вывод, что на объект в конечном итоге будет воздействовать одна из них. Однако, поскольку мы не знаем ни местоположения, ни величины черных дыр, мы не можем предположить, что взаимодействие остановит движение объекта.

Теперь ответ на ваш вопрос:

Да, в конце концов она прекратится, потому что гравитация не перестает существовать в пространстве, как это выводится из формулы гравитации, в которой используются две величины: Масса объекта и Расстояние измеряемого объекта от другого объекта. А поскольку во Вселенной наверняка есть объекты, которые обладают как массой, так и, конечно, расстоянием от другого объекта, мы можем предположить, что в конечном итоге на объект будет воздействовать такое количество гравитаций (возможно, бесконечное множество), что в конце концов он остановится.

На самом деле НЕ движется только камень, и ВЫ тоже не двигаетесь. Вы просто помещаете камень в другую систему отсчета, и тогда... он больше не движется. Муравей на этом камне увидит, что ВЫ двигаетесь так же, как вы видите, как движется камень. Если возникает вопрос: вернется ли этот камень в ВАШУ систему отсчета, то ответ будет таким: почему он это сделает? У камня нет памяти и, следовательно, нет потенциала, готового вернуться в вашу систему отсчета.

Главное в том, что мысль Эйнштейна заключалась в том, что все происходящее должно описываться независимо с точки зрения наблюдателя, что является полной противоположностью квантовой механике, рассматривающей не измеряемый объект, а саму меру (наблюдаемую точку зрения), характеризующую объект, который существует только относительно наблюдателя.

Многие частицы попадут в камень, но статистически они будут поражены одинаково со всех направлений и импульсов, поэтому это может не повлиять на остальную часть камня.

Расширение вселенной может повлиять на него, но это уже другая история (через какое-то время он уже не будет камнем).