Насколько сильна гравитация половины далекой вселенной?

Я хотел бы знать, насколько сильна была бы гравитация далекой вселенной, если бы мы каким-то образом смогли убрать ее половину. Например, если бы все позади нас не существовало, насколько сильно тянуло бы то, что находится перед нами? Дальними будем считать все, что находится за пределами 10 миллиардов световых лет (например, уберем все более близкое). Сколько ускорений G я бы испытал (без учета того факта, что я буду в свободном падении и не почувствую этого)?

Не ответ, но будет полезно учесть, что гравитация падает как 1/r^2. На расстоянии 10 миллиардов световых лет (намного меньше половины радиуса известной Вселенной) эффект, вероятно, будет незначительным (возможно, за исключением сверхмассивных черных дыр).
@mikey Отличная отправная точка, да, этот фактор обязательно сыграет свою роль. Обратите внимание, что Вселенная раньше была чрезвычайно плотной, и гравитация от этого должна достигать нас из области, где испускался космический микроволновый фон, и за ее пределами. Мы фактически видим и, вероятно, испытываем гравитацию из прошлой вселенной.
Этот вопрос достаточно отличается от вашего другого вопроса ?
Насколько абстрактно мы говорим об этом? Предполагаем ли мы однородно плотную Вселенную (на достаточно больших расстояниях)?
@mikey Гравитация падает в квадрате, но масса всего в пределах 2 световых лет против 1 светового года увеличивается в кубе, если мы предполагаем равномерную плотность. Это было бы совсем не маловажно. Сначала он был бы незначительным, потому что рядом он бы рос. Темная энергия, однако, является дикой картой. Невозможно найти ответ с темной энергией. Игнорируя темную энергию и расширяющуюся вселенную, это можно было бы сделать. Я не хотел заниматься математикой, потому что я плохо разбираюсь в математике и не очень хорошо говорю на языке Джакс, но я думаю, что гравитация быть на удивление высоким.
@zephyr Да, я так думаю. Этот вопрос возник в результате интересной вариации исходного вопроса, в котором я рассматриваю всю вселенную вместо ее половины. В исходном вопросе полная оболочка имеет компенсирующую силу, за исключением, может быть, растяжения пространства.
@userLTK Хотя я предполагал, что наблюдаемая Вселенная не расширяется, я как бы включил темную энергию в свои расчеты, потому что использовал полную критическую плотность, поэтому моя оценка массы - это оценка общего содержания энергии в наблюдаемой Вселенной - нормальное вещество и энергия, а также темная материя и энергия.
@ PM2Ring Ну, вы сделали расчеты, а я нет, так что это реквизит. Темная энергия меняет все. Прямо гравитация, я думаю, что притяжение в этой теории огромно, поэтому я ответил на сообщение Майки. С темной энергией математика выше моей зарплаты. Реквизит для работы, хотя.
@ Брайан Танг Мне особенно хотелось бы увидеть эффект «плотного края» вселенной, откуда исходит космический микроволновый фон и за его пределами. Не уверен на 100%, что приближение, использующее среднюю плотность Вселенной, приведет нас к этому или нет, но это разумный подход.

Ответы (1)

Совсем не сильно. Я получаю грубую цифру 3,725 × 10 − 9 м / с 2 .

Чтобы выполнить этот расчет, я сделал несколько упрощающих предположений.

  • Предположим, что мы можем игнорировать все, что находится за пределами наблюдаемой Вселенной .
  • Предположим, что наблюдаемая Вселенная представляет собой статичную однородную сферу с радиусом 46,6 миллиарда световых лет и средней плотностью р знак равно 0,85 × 10 − 26 к грамм / м 3 , эта цифра является критической плотностью , необходимой для того, чтобы глобальная кривизна Вселенной была равна нулю (т. е. в очень большом масштабе пространство-время является плоским).
  • Предположим, что мы можем использовать ньютоновскую физику для расчета ускорения свободного падения.

Я не удосужился убрать все это ближе, чем 10 миллиардов световых лет.

Мы стоим в центре плоской поверхности полусферы радиуса р и мы хотим знать, насколько сильна гравитация. Мы можем представить, что вся масса полушария сосредоточена в его центре масс, т. 3 р 8 ниже нас.

Формула Ньютона для гравитационного ускорения:

а знак равно грамм М р 2

Масса равна объему, умноженному на плотность, т.е. М знак равно В р а объем полушария

В знак равно 2 3 π р 3

Сочетая все, не забывая использовать 3 р 8 как член расстояния в знаменателе формулы ускорения, мы получаем

а знак равно грамм р 128 27 π р

Подставляя значения, которые я упоминал ранее для р и р , говорит Калькулятор Google 3.72484086 × 10 − 9 м / с 2 . Это о 3,8 × 10 − 10 стандартные гравитации.

Насколько сильна гравитация половины далекой вселенной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v