Гравитационная сила и электромагнитная сила?

Понятие «слабая гравитация» «даже не ошибочно»! Это сравнение апельсинов с яблоками: бессмысленно сравнивать полноразмерное взаимодействие (гравитацию) с безразмерным взаимодействием (стандартные модельные взаимодействия, такие как электромагнитная сила), если не предоставлены никакие обстоятельства (например, конкретные заряды и массы для сравнения).

Лауреат Нобелевской премии Франк Вильчек на самом деле написал целую книгу («Легкость бытия») о том, каким должен быть правильный вопрос: учитывая, что «заряд» гравитационной силы есть масса (тензор энергии), правильный вопрос состоит в том, почему массы элементарные частицы настолько малы по сравнению с масштабом Планка?

Это приводит вас к мучительной проблеме природы/иерархии (неестественный разрыв между планковской массой и слабой шкалой/массой Хиггса). До сих пор смертные физики все еще ломают голову над этой неприятной «проблемой естественности/иерархии/тонкой настройки». Лучшие умы мира теряют сон из-за этого (спросите Лизу или Ниму), а ответа нет.

Чтобы дать вам мысленный эксперимент с «сильной» гравитацией:

• Если массу электрона увеличить до массы блошиного яйца ($10^{-8}$кг, масса доски), гравитационное притяжение между электронами будет уравновешено электронной силой отталкивания. На техническом жаргоне радиус Шварцшильда и длина волны Комптона для этого случая имеют один и тот же порядок.

• Если массу электрона увеличить до массы куриного яйца,
  гравитационная сила между электронами превзойдет электронную силу, и электроны будут раздавлены гравитацией в электронную черную дыру. Конечно, в этом случае преобладающими будут истинные эффекты квантовой гравитации, обычные рассуждения о полуквантовых черных дырах (а-ля Стивен Хокинг) следует воспринимать с долей скептицизма.

Я думаю, что часть об электромагнитной силе, которая экспоненциально сильнее, чем гравитация, дошла до вас! поддерживать перо против гравитационного притяжения земли из-за электромагнитных сил, воздействующих на перо вашей рукой, и наоборот. Если бы они были намного слабее, что-то вроде перышка могло бы смять вашу руку, то есть если бы она уже не была смята гравитацией до этого!

Я читал в «Краткой истории времени» (Стивен Хокинг), что даже очень незначительные изменения в силе фундаментальных сил могут вызвать большой дисбаланс. Если бы электромагнитная сила была сильнее, атомы не были бы такими стабильными, а если бы она была слабее, атомы могли бы вообще не образовываться, поэтому шансы на существование жизни были бы равны нулю!

Если бы произошло внезапное изменение, гипотетически, в этот момент, весь мир мог бы рухнуть. Но если бы это действительно было так, нас бы здесь вообще не было.

Я согласен с ответом @MadMax. Вопрос довольно склонен к интерпретации, так что тут другая "точка зрения".

Законы электрической и гравитационной силы являются законами обратных квадратов, поэтому, если вычислить отношение сил между двумя телами, расстояния сокращаются.

Возьмем две точечные частицы с массами$m_1$,$m_2$и обвинения$q_1$,$q_2$. У вас есть гравитационная сила

и электрическая кулоновская сила (используются единицы СГС)

Очевидно (в зависимости от реальных значений$m_1$,$m_2$,$q_1$,$q_2$) у вас может быть такое$F_G > F_C$, или наоборот.

Однако для (заряженных) элементарных частиц вы всегда имеете это$F_G \ll F_C$. В частности, если вы используете два электрона ($m_1=m_2=m_e$,$q_1=q_2=q_e$), то у вас есть

где величина в скобках представляет собой отношение массы к заряду, впервые измеренное Томпсоном. Как видишь$F_G \sim F_C/10^{42}$, независимо от расстояния$d$: гравитационное притяжение действительно крайне слабое.

В атоме водорода вы должны сравнить притяжение между электроном и протоном (то есть ядром водорода). Протон$\sim 2000$раз массивнее электрона, поэтому$F_G$является$2000$раз больше, чем рассмотренное ранее электрон-электронное гравитационное притяжение. В этом случае следует найти$F_G/F_C \sim 10^{-39}$. Все-таки супермаленькое число.

Понятно, что если использовать не элементарные частицы, а планеты (почти нейтральные, но имеющие огромную массу), то$F_G$выигрывает.