Ограничит ли размер портала распространение гравитации через него?

Во-первых, позвольте мне начать с оговорки о том, что концепция стены, через которую не может пройти гравитация, на самом деле не согласуется с каким-либо научным описанием гравитации, поэтому любой ответ, который вы получите, будет сопровождаться большой дозой интерпретации.

При этом то, как я интерпретирую это, аналогично проблеме того, как выглядит электрическое поле, если вы поместите металлическую пластину с отверстием перед некоторым электростатическим зарядом. Видите ли, металлические пластины «блокируют» электрический заряд — точнее, электрическое поле внутри них всегда равно нулю (альтернативно, напряжение всегда одинаково). Причина, по которой я говорю об электрическом поле, заключается в том, что для неподвижных зарядов оно работает очень похоже на то, как работает гравитационное поле.

В обоих случаях у вас есть некоторый потенциал...$V$в случае электрического поля и$\phi$в случае гравитационного поля скорость изменения которого говорит вам о силе и направлении поля. Единственная разница в том, что заряд является источником$V$, а масса является источником$\phi$.

Теперь, если у нас есть планета с одной стороны барьера и ничего с другой стороны, с той стороны, где ничего нет, гравитационный потенциал будет подчиняться уравнению Лапласа:

Не волнуйтесь, если вы не знаете, что означают эти символы — важно то, что уравнение Лапласа имеет уникальные решения. Довольно простым следствием этого является то, что если у вас есть решение уравнения Лапласа для одного набора граничных условий, оно не может совпадать с решением для других граничных условий. Но ясно, что установка со стеной, компенсирующей гравитацию, имеет другие граничные условия, чем без нее, поскольку в первой каждая часть барьера, защищающего от гравитации, имеет$\phi = 0$.

Исходя из этого, мы можем определенно сказать, что, используя предложенную вами модель, портал будет влиять на гравитацию. Что касается вопроса о том, сколько именно, то это зависит от формы портала и распределения массы за ним. Даже при указании этого, скорее всего, не будет выражения в закрытой форме для любых, кроме самых упрощенных предельных случаев. Чтобы достичь какой-либо степени точности, вам придется ввести всю эту информацию, чтобы найти граничные условия на барьере, а затем использовать численные методы для аппроксимации решения уравнения Лапласа с другой стороны.

TL;DR Существует математическое решение того, что вы предлагаете, но оно требует больше информации для расчета и значительных усилий.

Я бы сказал, что гравитационное влияние портала будет определяться массой позади портала. Таким образом, предполагая, что ворота перпендикулярны поверхности планеты (и между воротами и пространством нет гор, единственная гравитационная сила, которая будет действовать с каждой стороны, — это масса цилиндра воздуха с диаметром портала, достигающим на границе атмосферы, не делая ничего, кроме небольшого возмущения погоды.

Отказ от ответственности 1: как указывает другой ответ, требуется много «интерпретации» вопроса, чтобы дать какой-либо ответ, поэтому вот моя интерпретация: «стена» на самом деле не что иное, как расстояние, и «визуализация» этого расстояния как стены это просто для удобства понимания самого вопроса, а не реальный физический барьер для гравитации.

Отказ от ответственности 2: у меня не более чем уровень понимания теории струн, гравитонов и гравитации на уровне Википедии .

Насколько я понимаю, и для целей этого вопроса, гравитоны фактически представляют собой длинные прямые линии (струны, как в теории «струн»), исходящие во всех направлениях от массового объекта (в случае планеты они исходят из каждый отдельный атом на планете), и они влияют на все, с чем вступают в контакт, но эффект уменьшается с расстоянием. На расстояниях планет, затронутых в этом вопросе, эффекты можно считать незначительными, почти несуществующими, и фактически «стеной» между ними, которая снижает гравитационное воздействие до (фактически) 0 ... Пока вы не пробьете " дыра" в "стене" с порталом.

Теперь размер апертуры будет иметь ОЧЕНЬ значительное влияние на гравитационный эффект, подобно влиянию камеры-обскуры на свет. Да, свет со всей обращенной к солнцу поверхности может попасть через пинхол, и создать изображение на задней стенке камеры. Но это изображение — ОЧЕНЬ бледный призрак по сравнению с огромным количеством света от исходного объекта, потому что только очень малая доля света, исходящего от какой-либо конкретной области поверхности Солнца, будет направлена ​​в правильном направлении, чтобы получить через отверстие. Точно так же для (относительно) небольшого портала между планетами будет очень малая доля от общего числа гравитонов от атомов планет, которые фактически направлены в правильном направлении, чтобы пройти через портал и воздействовать на планету. Обратная сторона.

Мне не хватает математических навыков и знаний в области квантовой физики, чтобы попытаться предоставить какие-либо числа или даже оценки, но я думаю, что (что касается этой интерпретации вопроса) довольно ясно, что размер апертуры имеет ОГРОМНОЕ значение. величине гравитационного эффекта, ощущаемого через него.

Лиза Рэндалл задалась вопросом, как крошечный магнит на холодильник преодолевает всю силу земного притяжения, чтобы поднять скрепку? Другими словами, почему гравитация так чертовски слаба? Пока она не ответила на вопрос, все думали, что гравитация утекает из Вселенной. Она показала, что все наоборот, и гравитация на самом деле просачивается во вселенную.

Итак, не говоря о вашем общем вопросе, да, физики, похоже, считают, что размер апертуры будет влиять на поток так же, как окно или дамба влияют на воду или воздух, потому что гравитация, как воздух и вода, состоит из мелких (элементарных) частиц (гравитонов), которые образуют волны.

В противном случае мы были бы раздавлены всей просачивающейся гравитацией.