Astronomie

A quelle distance un objet peut-il influencer la gravité d'un autre objet ?

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Chaque objet de l'univers a sa propre influence gravitationnelle sur tous les autres objets de l'univers. Quelle distance doivent-ils être l'un de l'autre pour créer une seule influence gravitationnelle ? Exemple - Chaque humain contribue à mon avis à la gravitation terrestre grâce à la masse de nos corps. Maintenant, y aurait-il une différence si je m'éloignais de la surface de quelque manière que ce soit ?


Qu'est-ce que j'aimerais savoir, à quelle distance doivent-ils être l'un de l'autre pour ne créer qu'une seule influence gravitationnelle.

Quel que soit le moment où vous décidez de les appeler deux objets plutôt qu'un seul. C'est un choix complètement arbitraire qui dépend de vous plutôt que de la physique gravitationnelle. Ce qui se passe, c'est que la gravité peut être décrite par une distribution de densité de masse, et quelle partie de cette distribution correspond à "un objet" et laquelle à "un autre objet" n'est pas importante.

Vous pouvez être confus par la loi de la gravité de Newton qui dit que la force gravitationnelle est proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnelle à la distance entre elles au carré. Mais cette loi ne s'applique qu'aux objets à symétrie sphérique. Cela ne s'applique à vous exactement si vous êtes une vache sphérique.

Ce genre d'arbitraire s'applique également à la Terre. Même si la Terre était parfaitement symétrique sphériquement, on pourrait dire que la gravité terrestre est due à l'influence de l'hémisphère nord et l'influence de l'hémisphère sud, etc. Que vous considériez la Terre comme un objet, ou deux, ou un billion, cela dépend de vous.

La Terre n'est pas à symétrie sphérique. C'est plus proche d'un sphéroïde aplati, car il est bombé à l'équateur. Mais ce n'est pas exactement cela non plus, ayant des montagnes ou d'autres caractéristiques topographiques, sans parler des variations de densité de masse à l'intérieur La terre. En principe, on pourrait décrire sa gravité comprenant des gens et des arbres ou quoi. Gravitationnellement, il n'y a pas de différence fondamentale entre vous et certains rochers. Que vous vous considériez comme ne faisant pas partie de la Terre est un choix que vous faites pour d'autres raisons.

Si vous vous éloignez de la Terre, il y a une différence car la répartition des masses changerait. Mais encore une fois, que vous considériez cela comme "une seule influence gravitationnelle" ou "la Terre plus vous" dépend de vous, et cela est vrai quand même que vous ayez pris vos distances ou non.


La gravité d'un objet affecte-t-elle / attire-t-elle un autre objet plus tôt que la lumière ne peut voyager entre les deux objets ?

Je pense que je me souviens avoir lu quelque chose comme un "cône de possibilité" (je sais que j'ai probablement massacré le terme) qui déclarait qu'une chose ne pouvait affecter aucune autre chose plus rapidement que la lumière ne pouvait voyager entre eux. Mais je pense aussi me souvenir d'avoir lu que la gravité provoque une attraction instantanée entre deux objets, quelle que soit la distance qui les sépare.

Une question de suivi serait la suivante : si l'effet d'attraction de la gravité est en fait instantané et que cette force est « portée » par un graviton (ou une particule/une onde), cela signifie-t-il que les gravitons sont des choses ultra-rapides ?

Merci, et comme toujours, veuillez pardonner mon ignorance (mais c'est pourquoi nous avons ce merveilleux sous-marin !).

Non, les informations sur la gravité voyagent à la vitesse de la lumière. C'est ce que nous attendons de la théorie, et bien que les observations soient difficiles, elles semblent l'indiquer.

Ce que vous avez probablement entendu dire que la gravité est instantanée fait référence à la théorie de la gravité de Newton, qui est très utile mais obsolète.

Donc, si le soleil venait à disparaître, nous suivrions notre orbite pendant encore 8 minutes avant que tout ne devienne un enfer ?

Je ne suis pas un scientifique, mais j'en ai assez lu pour savoir que si votre question contient les mots "plus rapide que la lumière", la réponse sera non.

En raison des expansions de l'univers, la distance entre nous et une galaxie lointaine augmente à un rythme suffisamment élevé pour qu'elles semblent s'éloigner de nous plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Merci. ça me dérangeait

Je ne peux pas trouver le papier maintenant, mais oui, la gravité se propage à la vitesse de la lumière. Ce qui est cool, c'est que si le corps est à une vitesse constante, il tire la gravité à sa position instantanée, pas la position retardée s'il a tiré là où l'objet était il y a un voyage léger.

Ceci est important car si la gravité tirait toujours sur la position retardée, les orbites seraient instables et ne dureraient pas très longtemps.

Cependant, la gravité se propage toujours à la vitesse de la lumière. Si un corps en mouvement est arrêté, la gravité tirerait toujours sur ce qu'elle "pensait" aurait été la position future si elle avait continué à vitesse constante. Il corrigerait cette direction à la vitesse de la lumière.

En fait non. Si vous regardez cet article - je suppose que vous pensez au célèbre "Aberration and the Speed ​​of Gravity" de Carlip - vous constatez que ce n'est pas le cas. Dans un référentiel inertiel, bien sûr, il n'y a pas d'aberration, comme vous l'avez dit. Si le soleil n'accélère pas, alors nous pouvons choisir un cadre dans lequel le soleil est au repos et les planètes en orbite comme vous l'attendez. Nous pouvons également choisissez un cadre dans lequel le soleil's ne pas au repos, et les planètes encore orbitez-le comme vous l'attendez.

Mais il s'avère que cela est également vrai (au second ordre) si le soleil devait accélérer. Parce que le flux de quantité de mouvement lui-même modifierait la façon dont le soleil gravite, ce qui a pour effet net d'annuler l'aberration. Donc, si quelqu'un collait un moteur de fusée au soleil et l'allumait, les orbites planétaires resteraient stables (en ignorant les termes d'ordre supérieur qui seraient de toute façon négligeables).


La gravité

La gravité est un phénomène physique fascinant qui fait partie intégrante de la compréhension de l'univers. La gravité maintient la Terre en orbite autour du Soleil et la Lune en orbite autour de la Terre. Tout objet qui a une masse a aussi de la gravité. De plus, la force gravitationnelle entre deux objets est causée par deux facteurs : la masse et la distance. La force gravitationnelle entre deux gros objets à la même distance est supérieure à la force gravitationnelle entre deux objets plus petits. De plus, plus la distance entre deux objets est proche, plus la force gravitationnelle est grande. La force gravitationnelle entre deux objets peut être résumée par l'équation F = G * M1M2/r^2, où G est la constante gravitationnelle, M1 est la masse de l'objet un, M2 est la masse de l'objet 2 et r est la distance entre les deux objets. Comme vous pouvez le voir, la force de gravité change selon l'objet ou la planète. Ainsi, le poids d'un objet - la force de gravité agissant sur un objet - change en fonction de l'emplacement, car les forces de gravité changent d'une planète à l'autre (voir ci-dessous). Ainsi, le poids d'une personne sur Terre est supérieur à son poids sur Mars, mais inférieur à son poids sur Jupiter. En effet, Mars est moins massive que la Terre, tandis que Jupiter est plus massive que la Terre. En conséquence, la force gravitationnelle de Mar agissant sur un objet à sa surface est inférieure à celle de la Terre, qui à son tour est inférieure à celle de Jupiter (qui est plus massive que la Terre). Notez qu'une personne exerce la même force gravitationnelle sur la Terre (ou tout objet sur lequel elle se trouve) que la Terre sur cette personne. Pourtant, puisque la Terre est exponentiellement plus massive que cette personne, votre force gravitationnelle est presque négligeable sur la planète, tandis que la force gravitationnelle de la planète vous empêche de flotter dans l'espace.

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Comment peser des objets dans l'espace sans gravité ?

Il y a une réponse simple à votre question : nous ne le faisons pas, car dans l'espace où il n'y a pas de gravité, les objets ne pèsent rien ! Il faut faire attention aux définitions. Le poids d'un objet est une force. C'est la force avec laquelle un corps est attiré vers la Terre ou un autre corps céleste. Cela signifie que lorsque vous êtes dans l'espace, loin de la Terre, les objets ne pèsent rien puisqu'ils ne ressentent pas d'attraction gravitationnelle vers la Terre.

Ce que les objets ont bien dans l'espace, c'est la masse. C'est parce que la masse est définie comme la quantité de matière qu'un objet contient, et cela ne change pas si l'objet est sur Terre, sur la Lune ou n'importe où dans l'espace.

Or, poids et masse sont liés de la manière suivante : le poids est obtenu en multipliant la masse par la valeur de l'accélération gravitationnelle. Cela signifie que pour un objet d'une masse donnée, plus l'attraction gravitationnelle est forte, plus son poids est important (c'est pourquoi les objets pèsent 6 fois plus sur Terre que sur la Lune, et ne pèsent rien dans le vide). Sur Terre, nous connaissons la valeur de l'attraction gravitationnelle, donc une mesure du poids (c'est ce que mesure une balance régulière) nous donne directement la masse. C'est pourquoi dans le langage courant poids et masse sont souvent confondus. Mais c'est de l'espace ça fait une grosse différence. Les objets peuvent avoir une masse importante, mais ne rien peser.

Alors comment mesurer la masse dans l'espace ? Sur Terre, il suffit de peser l'objet et de diviser par l'accélération gravitationnelle, mais cela ne fonctionne évidemment pas dans l'espace. Pour mesurer la masse dans l'espace, nous devons utiliser un autre type d'échelle, qui s'appelle une balance inertielle. Une balance inertielle est constituée d'un ressort sur lequel on attache l'objet dont on s'intéresse à la masse. L'objet est donc libre de vibrer, et pour une raideur donnée du ressort la fréquence des vibrations permet aux scientifiques de calculer la masse .

C'est ainsi que vous obtiendriez la masse d'objets dans une navette spatiale, ou quelque chose comme ça. Mais il existe d'autres objets dans l'espace dont les astronomes sont très intéressés à connaître leurs masses : les étoiles et les galaxies. La façon d'obtenir la masse de ces objets est de regarder l'interaction gravitationnelle avec d'autres objets à proximité. Par exemple, si vous avez deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre et que vous connaissez la distance entre elles et combien de temps il faut à l'une pour faire le tour de l'autre, vous pouvez calculer la masse des étoiles. Des astuces similaires s'appliquent pour mesurer la masse des galaxies, par exemple en mesurant leur vitesse de rotation.

Dernière mise à jour de la page le 22 juin 2015.

A propos de l'auteur

Amélie Saintonge

Amélie travaille sur des moyens de détecter les signaux des galaxies à partir de cartes radio.


Comment la force de gravité change-t-elle avec la distance ?

La force de gravité entre deux objets diminue à mesure que la distance entre eux augmente. Les deux facteurs les plus importants affectant la force gravitationnelle entre deux objets sont leur masse et la distance entre leurs centres. À mesure que la masse augmente, la force de gravité augmente également, mais une augmentation de la distance reflète une proportionnalité inverse, ce qui entraîne une diminution exponentielle de cette force.

La relation inverse entre la force de gravité et la distance entre deux objets est basée sur le carré de cette distance. Cela signifie que si la distance est doublée, la force gravitationnelle est diminuée d'un facteur 4. C'est parce que le carré de 2 est 2 x 2, ce qui équivaut à 4. Si la distance entre deux objets est triplée, la force de gravité est diminué d'un facteur 9. Dans ce cas, c'est parce que le carré de 3 est 3 x 3, ce qui équivaut à 9. Cette relation est connue sous le nom de loi du carré inverse.

La loi de l'inverse des carrés de la gravité universelle a été développée en 1687 par le mathématicien et physicien anglais Sir Isaac Newton. Cela a ensuite conduit à la prédiction par deux mathématiciens distincts qu'une autre planète existait au-delà d'Uranus, qui était la planète la plus éloignée connue à cette époque. Les déviations de l'orbite d'Uranus ne pouvaient être expliquées que par l'attraction gravitationnelle provenant d'une planète encore inconnue. Les calculs effectués par l'un des mathématiciens ont conduit l'astronome Johann Gottfried Galle à diriger un télescope vers l'emplacement prévu de la planète inconnue et à découvrir la planète Neptune.


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Afin de décrire avec précision comment les choses bougent, vous devez faire attention à la façon dont vous décrivez le mouvement et les termes que vous utilisez. Les scientifiques font généralement très attention aux mots qu'ils utilisent pour expliquer quelque chose parce qu'ils veulent représenter avec précision la nature. Le langage peut souvent être imprécis et, comme vous le savez, les déclarations peuvent souvent être mal interprétées. Parce que le but de la science est de trouver la vraie nature unique de l'univers, les scientifiques essaient de choisir soigneusement leurs mots pour représenter avec précision ce qu'ils voient. C'est pourquoi les articles scientifiques peuvent sembler si « techniques » (et même les manuels d'introduction à l'astronomie !)

Quand vous pensez au mouvement, vous pouvez d'abord penser à quelque chose qui bouge à un uniforme la vitesse. le la vitesse = (la distance parcourue)/(le temps que cela prend). Parce que la distance est en haut de la fraction, il existe une relation directe entre la vitesse et la distance : plus la distance parcourue en un temps donné est grande, plus la vitesse est grande. Cependant, il existe une relation inverse entre le temps et la vitesse (le temps est en bas de la fraction) : le plus petit le temps qu'il faut pour parcourir une distance donnée, le plus grand la vitesse doit être.

Pour décrire plus complètement toutes sortes de changements en mouvement, vous devez également considérer le direction avec la vitesse. Par exemple, une balle lancée vers le haut à la même vitesse qu'une balle lancée vers le bas a un mouvement différent. Cette inclusion de la direction sera particulièrement importante lorsque vous regardez un objet en orbite autour d'une planète ou d'une étoile. Ils peuvent se déplacer à une vitesse uniforme alors que leur direction change constamment. La généralisation de la vitesse inclure direction est appelé rapidité. Le terme rapidité inclut à la fois la valeur numérique de la vitesse et la direction dans laquelle quelque chose se déplace.

Galileo a mené plusieurs expériences pour comprendre comment la vitesse de quelque chose peut être modifiée. Il a découvert que la vitesse d'un objet ne peut être modifiée que si une force agit sur l'objet. Le philosophe René Descartes (vécu 1596--1650, photo à gauche) a utilisé l'idée d'un Dieu plus grand et d'un univers infini sans endroit spécial ou privilégié pour articuler le concept de inertie: un corps au repos reste au repos, et celui qui se déplace en ligne droite maintient une vitesse constante et la même direction à moins qu'il ne soit dévié par une « force ». Newton a pris cela comme le début de sa description de la façon dont les choses bougent, c'est ce qu'on appelle maintenant 1ère loi du mouvement de Newton. UNE Obliger provoque un monnaie dans la vitesse de quelque chose (un accélération).

Un accélération est un changement dans la vitesse et/ou la direction du mouvement dans un laps de temps donné : accélération= (le changement de vitesse)/(l'intervalle de temps du changement). Quelque chose au repos n'accélère pas et quelque chose se déplaçant à vitesse constante en ligne droite n'accélère pas. Dans l'usage courant, l'accélération signifie généralement juste un changement de vitesse, mais un satellite en orbite autour d'une planète est constamment accéléré même si son la vitesse est constant parce que sa direction est constamment déviée. Le satellite doit subir une force puisqu'il accélère. Cette force s'avère être la gravité. Si la force (gravité) venait à disparaître soudainement, le satellite se déplacerait en ligne droite le long d'une trajectoire tangente à l'orbite circulaire d'origine.

Un rocher dans votre main se déplace horizontalement en tournant autour du centre de la Terre, tout comme vous et le reste des choses à la surface. Si vous lancez la pierre directement, il n'y a aucun changement dans sa horizontal mouvement à cause de son inertie. Tu as changé le rocher verticale mouvement parce que vous lui avez appliqué une force verticale. La roche tombe directement parce que la gravité de la Terre agit uniquement sur la roche verticale mouvement. Si la roche est lancée vers le haut, elle ne tombe pas derrière vous pendant la rotation de la Terre. L'inertie et la gravité expliquent également pourquoi vous ne ressentez pas de vent fort lorsque la Terre tourne --- dans l'ensemble, l'atmosphère tourne avec la Terre.

La première loi du mouvement de Newton est une qualitatif un --- il vous indique quand quelque chose va s'accélérer. Newton a continué à quantifier le montant du changement qui serait observé à partir de l'application d'une force donnée. Dans La deuxième loi du mouvement de Newton, il a dit que la force appliquée = masse d'un objet × accélération. Masse est la quantité de matière qu'un objet a et est un moyen de mesurer l'inertie de l'objet. Pour une quantité de force donnée, les objets plus massifs auront une accélération plus faible que les objets moins massifs (une poussée nécessaire même pour faire bouger une voiture enverrait un oreiller voler !). Pour une quantité d'accélération donnée, l'objet le plus massif nécessite une force plus importante qu'un objet moins massif.

Newton a également découvert que pour chaque force d'action SUR un objet, il existe une force égale mais opposée PAR l'objet (La troisième loi du mouvement de Newton). Par exemple, si André le Géant est coincé sur la glace avec le Petit Poucet et qu'il pousse le Petit Poucet vers la droite, André ressentira une force égale de Tom le poussant vers la gauche. Tom glissera vers la droite avec une grande vitesse et André glissera vers la gauche avec une plus petite vitesse puisque la masse d'André est plus grande que celle de Tom.

Autre exemple : une pomme tombe sur la Terre car elle est tirée par la force de la gravité terrestre sur la pomme et l'accélération de la pomme est grande. La pomme exerce également une force gravitationnelle sur la Terre du même quantité. Cependant, le accélération l'expérience de la Terre est considérablement plus petite que l'accélération de la pomme puisque la masse de la Terre est considérablement plus grande que celle de la pomme --- vous vous référerez généralement à la pomme tombant sur la Terre, plutôt que la Terre se déplaçant vers la pomme ou qu'ils tombent vers chacun autre.


Réponses et réponses

Si les masses des deux corps A et B sont ##m_A## et ##m_B##, alors le corps A exercera une force gravitationnelle de ##Gm_Am_B/r^2## sur le corps B. Le corps B exercera une force force égale et opposée sur le corps A, et c'est la réaction égale et opposée que vous recherchez.

Bien sûr, ils auront tendance à dériver l'un vers l'autre sous l'influence de ces forces, car le "temps s'arrête" n'existe pas. Si vous voulez les séparer, vous aurez besoin d'une tige rigide pour résister aux forces gravitationnelles. Dans ce cas, le corps A exercera une force sur son extrémité de la tige, et l'extrémité de la tige exercera une force égale et opposée sur le corps A et de même à l'autre extrémité avec le corps B. Dans ce cas, il y a deux actions -paires de réaction.

Dans le cas de la gravité, il n'y a pas de force de "réaction". Il existe une troisième paire de loi de Newton de forces égales et opposées exercées sur chaque objet par le champ gravitationnel de l'autre objet.

Comme exemple de force de réaction, supposons qu'une corde soit utilisée pour accélérer une boîte (et qu'il n'y ait pas d'autres forces impliquées). La corde exerce une force sur la boîte pour accélérer la boîte, et la boîte exerce une force réactive opposée sur la corde en raison de l'accélération.


Les étoiles de l'autre côté de la galaxie affecteront-elles la gravité ici ?

Si je dis qu'une étoile de l'autre côté de la galaxie a un effet presque négligeable sur notre Soleil. Le principal effet gravitationnel est dû au Sagittaire. Cette affirmation est-elle correcte ?

Répondre à ce qu'est la relativité générale : La relativité générale postule que la gravité est une propriété géométrique de l'espace-temps à quatre dimensions. La courbure de l'espace-temps est directement liée à l'énergie et à la quantité de mouvement de la matière et du rayonnement présents. La relation est spécifiée par un système d'équations aux dérivées partielles. (Ce dont j'ai lu, mais qui sont bien au-dessus de mon niveau.)

Merci pour la clarification.

Oui, mais pas parce que quelque chose « fait obstacle » à son effet, juste parce que c'est si loin.

Exactement, c'est pourquoi une chose n'a aucun effet sur l'impact gravitationnel d'une autre chose, bien que leurs effets soient additifs et qu'un effet plus proche ait un effet plus important (donner des similitudes de masse).

Vu d'une autre manière (simpliste), vous pouvez bloquer le rayonnement EM, mais vous ne pouvez pas bloquer la géométrie et les ondes gravitationnelles sont de la géométrie.


La gravité signifie-t-elle force gravitationnelle ?

vous pouvez considérer la force comme une poussée ou une traction sur des objets qui les fait accélérer, vous pouvez considérer la masse comme une résistance inhérente à l'accélération des objets (par conséquent, les objets avec plus de masse nécessitent plus de force pour accélérer), l'accélération est évidente I pense
c'est une description de F=ma. vrai pour tous les objets

la gravité est une force d'attraction entre deux objets qui dépend à la fois des masses, d'une constante et de la distance entre les objets.
c'est une description de l'équation.
Force de gravité = une constante gravitationnelle x masse de l'objet 1 x masse de l'objet 2 / distance entre les objets au carré
. vrai entre deux objets de masse

1) F=m1a
2) F=Gm1m2/j^2
. remplacer l'équation 1 par l'équation 2 (ou vice versa)

m1a=Gm1m2/d^2 comme vous pouvez le voir la masse de l'objet 1, la masse de l'objet tombant sur terre, s'annule (c'est à cause du mécanisme de gravité décrit par Einstein). et il nous reste

a=Gm2/d^2 où m2 est la masse de l'objet 2

disons maintenant que l'objet 2 est la terre, et l'objet 1 quelque chose qui tombe à la surface de la terre, comme vous pouvez le voir par vous-même la masse de la chose qui tombe n'affecte pas son accélération, la seule chose qui affecte son accélération est la masse de la terre et sa distance de la terre, maintenant si vous branchez la masse de la terre, G la constante, et la distance (rayon de la terre). vous obtenez 9,81 m/s^2

tous les objets à la surface de la terre accélèrent vers la terre au même taux (9,8 m/s^2) quelle que soit la masse de l'objet. mais si vous changez la masse de la terre (changez de planètes) ou si vous vous éloignez considérablement de la surface, l'accélération change selon l'équation ci-dessus

la gravité n'est qu'un type de force, il existe de nombreuses forces différentes.

La gravité au sens statique est la force entre les masses
du seul fait de leur masse.

Il y a des choses comme les ondes de gravité qui sont dynamiques
aspects de la gravité, mais c'est vraiment très ésotérique et
inhabituel relatif à la relativité et très énergique
astrophysique.

Force = G * masse1 * masse2 / rayon^2.

Où la constante gravitationnelle est :
G = 6,67259 * 10^-11 en unités de [m^3 kg^-1 s^-2]

Si nous parlons de l'attraction gravitationnelle de la Terre
sur les objets proches de la surface de la terre, la force
finit par être près de 9,81 Newtons pour chaque kilogramme
de la masse de l'objet en raison de la masse de la terre.

vous pouvez considérer la force comme une poussée ou une traction sur des objets qui les font accélérer, vous pouvez considérer la masse comme une résistance inhérente à l'accélération des objets (par conséquent, les objets avec plus de masse nécessitent plus de force pour accélérer), l'accélération est évidente I pense
c'est une description de F=ma. vrai pour tous les objets

la gravité est une force d'attraction entre deux objets qui dépend à la fois des masses, d'une constante et de la distance entre les objets.
c'est une description de l'équation.
Force de gravité = une constante gravitationnelle x masse de l'objet 1 x masse de l'objet 2 / distance entre les objets au carré
. vrai entre deux objets de masse

1) F=m1a
2) F=Gm1m2/j^2
. remplacer l'équation 1 par l'équation 2 (ou vice versa)

m1a=Gm1m2/d^2 comme vous pouvez le voir la masse de l'objet 1, la masse de l'objet tombant sur terre, s'annule (c'est à cause du mécanisme de gravité décrit par Einstein). et il nous reste

a=Gm2/d^2 où m2 est la masse de l'objet 2

disons maintenant que l'objet 2 est la terre, et l'objet 1 quelque chose qui tombe à la surface de la terre, comme vous pouvez le voir par vous-même la masse de la chose qui tombe n'affecte pas son accélération, la seule chose qui affecte son accélération est la masse de la terre et sa distance de la terre, maintenant si vous branchez la masse de la terre, G la constante, et la distance (rayon de la terre). vous obtenez 9,81 m/s^2

tous les objets à la surface de la terre accélèrent vers la terre au même taux (9,8 m/s^2) quelle que soit la masse de l'objet. mais si vous changez la masse de la terre (changez de planètes) ou si vous vous éloignez considérablement de la surface, l'accélération change selon l'équation ci-dessus


Demandez à Ethan n°11 : Pourquoi la gravité s'affaiblit-elle avec la distance ?

C'est à nouveau la fin de la semaine, et c'est donc l'heure d'un autre segment Ask Ethan ! Il y a eu des dizaines de bonnes questions parmi lesquelles choisir qui ont été soumises ce mois-ci seulement (et vous pouvez soumettre les vôtres ici), mais celle de cette semaine vient de notre lecteur loquace, qui demande :

Pourquoi la gravité diminue-t-elle à mesure que vous vous éloignez de l'objet ? J'ai lu qu'il diminue avec la distance au carré, mais pas pourquoi il le fait.

Cette question semble si simple, et pourtant la réponse - aux limites de notre compréhension - est tout simplement profonde.

La physique, et la science en général, n'abordent normalement pas la question de Pourquoi quand il s'agit de phénomènes naturels, il s'en tient normalement comment. Vous me donnez une théorie globale, comme un ensemble de lois, et des objets physiques avec des propriétés spécifiques, comme un ensemble de particules, et la science vous dit comment ces objets se comportent selon les prédictions de cette théorie. La gravité ne fait pas exception.

Pendant des siècles, la gravitation newtonienne a été la théorie la plus réussie décrivant les forces sur les plus grandes échelles, affirmant que chaque objet de l'Univers qui a une masse exerce une force d'attraction sur chaque autre objet dans l'Univers avec une masse, et que l'amplitude de cette force est proportionnelle à la masse des deux objets et inversement proportionnelle à la distance entre eux. C'est ce que dit la loi de la gravitation universelle de Newton, et ce qu'elle nous dit est - en principe - comment tout système de particules se comportera sous l'influence de la gravité.

Ceci est relativement simple à simuler avec des ordinateurs modernes, et la correspondance entre théorie et observation est spectaculaire.

Pouvons-nous dire quelque chose d'intelligent sur Pourquoi la gravité fonctionne de cette façon, cependant? Pensons un instant à notre propre quartier.

Le Soleil, la plus grande masse de notre système solaire, est orbité en cercles et en ellipses par pratiquement tous les objets connus, des planètes aux astéroïdes et (la plupart) des comètes. Il y a quelque chose de spécial dans les cercles et les ellipses que nous ne considérons normalement pas comme spéciaux : ils sont stable, orbites fermées, ce qui signifie que ces objets reviennent au même point où ils ont commencé après ce que nous appelons un an.

Cela seul, mathématiquement, vous dit quelque chose d'incroyablement intéressant. Vous voyez, toutes les forces sont vecteurs, ce qui signifie qu'ils ont des grandeurs et des directions. Dans le cas de notre système solaire, la direction de la force sur chaque objet est (à une excellente approximation) vers le centre du Soleil. Vous voulez quelque chose pour faire le tour du Soleil en orbite fermée ? Devinez quoi.

Vous n'avez que deux options! L'une est d'avoir une force qui obéit à une loi du carré inverse (comme le fait la gravité), et l'autre est d'avoir une force qui augmente linéairement avec la distance (comme le fait un ressort), et il y a un théorème qui prouve que ce sont les deux seuls possibilités !

Il aurait donc pu devenir plus fort ou plus faible à mesure que la distance augmentait, mais seulement d'une manière particulière, ou nous n'aurions pas d'orbites stables et fermées.

Et puisque ce sont les types d'orbites nécessaires pour avoir des températures stables et modérées nécessaires à la vie, nous avons certainement eu de la chance que ce soient les lois qui régissent notre Univers !

Maintenant il y a quelque forces où la force augmente à mesure que votre distance de l'objet augmente : la force forte est un excellent exemple ! Et il y a même un exemple d'un type de force qui n'a pas de direction et est constant partout : c'est ce qu'est l'énergie noire, imprégnant tout l'espace de manière égale !

La chose est, cependant, de dire que la gravité est une force au carré de la distance inverse est une histoire incomplète. En fait, le fait même que nous ayons une orbite dans notre système solaire qui n'est pas C'est ainsi que nous avons fini par remplacer la gravité newtonienne par notre théorie moderne de la gravité : la relativité générale !

Parce que l'orbite de Mercure processus, ou alors ne fait pas fermer sur lui-même, c'était notre premier indice majeur que quelque chose n'était pas tout à fait complet dans la théorie de la gravité de Newton. Il a fallu environ un demi-siècle pour résoudre ce problème et remplacer la gravité newtonienne par la relativité générale d'Einstein, et l'une des choses que nous avons réalisé à partir de cela est que la gravité n'est pas exactement suivant une loi de l'inverse du carré, mais ce n'est qu'une grande approximation lorsque les distances impliquées sont grandes et que les masses (et les énergies) sont petites.

Nous avons proposé une multitude de prédictions qui ont été confirmées par l'expérience et l'observation, y compris la courbure gravitationnelle de la lumière, les différentes mécaniques orbitales des systèmes avec de grandes masses et de petites distances, le redshift gravitationnel et bien d'autres.

Mais la plus grande avancée liée à cette question de la force de gravité est la connaissance que tout corps en orbite ne pas obéissent techniquement à une loi de force au carré inverse.

Toutes les orbites sous la Relativité Générale proviennent de forces qui se comportent très légèrement plus forte que les lois de l'inverse des carrés, ce qui signifie qu'elles finiront par se désintégrer sur des échelles de temps suffisamment longues. Les planètes les plus intérieures verront leurs orbites se désintégrer en premier, suivies par les mondes progressivement extérieurs, car la distance est plus grande. Finalement, en l'absence de tout autre phénomène, tout se transformerait en spirale dans la source gravitationnelle au centre de tous les systèmes orbitaux.

Pour un objet comme la Terre qui orbite autour d'un Soleil imaginaire à durée de vie infinie, il faudrait quelque chose comme 10 150 ans pour que l'orbite se désintègre, mais cela signifie qu'une véritable orbite fermée et stable est un fantasme, quelque chose qui ne existent vraiment dans cet Univers !

Du moins, dans un Univers régi par la Relativité Générale, qui est la meilleure loi de la nature que nous ayons pour décrire la gravité. Dans la limite de champ faible (une approximation) - lorsque les masses sont petites et les distances sont grandes - cela peut être montré pour se réduire à la gravité newtonienne, d'où vient la loi du carré inverse avec la distance !

Mais Pourquoi avons-nous la Relativité Générale comme théorie qui régit la gravitation dans cet Univers, avec les détails particuliers qu'elle possède ? Je ne peux pas dire avec certitude que personne ne le peut.

Ce qui signifie que je dois recourir à la réponse standard : la force de gravité est ainsi parce que les lois de la nature le font. Nous pouvons imaginer un univers où ces lois sont différentes, mais c'est celle que nous avons, et nous ne comprenons pas entièrement Pourquoi les lois sont ainsi plus profondes que cela. Nous pouvons observer des phénomènes, inférer les lois, les tester de manières nouvelles et spectaculaires, et peut-être qu'un jour nous comprendrons Pourquoi les lois sont ainsi. En attendant, c'est la meilleure réponse que nous ayons !

Plus comme ça

Une autre façon de voir les choses est que c'est parce que notre espace est en trois dimensions. Par exemple, lorsque vous faites un bruit, son niveau de volume diminue avec la distance selon la loi de l'inverse des carrés, simplement parce que la même quantité d'énergie se répartit sur la surface d'une sphère. Au fur et à mesure que la sphère s'étend à mesure que le bruit s'éloigne de son origine, la surface augmente du carré du rayon. Exactement de la même manière, la lumière diminue selon la loi de l'inverse des carrés, car la même énergie se répartit sur une surface croissante. On s'attendrait donc à ce que la gravité se comporte de la même manière.

Comme le fait remarquer Ethan, ce n'est pas si simple, mais la Relativité Générale montre que l'espace n'est pas vraiment euclidien.

Ces derniers temps, j'ai joué avec une vision causale de l'espace-temps, et là, le rôle de la densité d'énergie et de la pression est de façonner la transition du passé vers les cônes de lumière futurs.
So, my personal answer to the stated question would be that when the distance between two gravitating bodies increase, the portion of history they share (the overlap of their past light cones) to their respective total histories decreases as well, which allows for a larger decorrelation of their futures and thus a smaller coupling.

(Why does this site keep giving me "Service unavailable" errors when trying to comment?)

I've been playing around with a causally connected view of spacetime lately, and there the role of energy density and pressure is to shape the transition from past light cones to future ones.

So, my personal answer to the stated question would be that when the distance between two gravitating bodies increase, the portion of history they share (the overlap of their past light cones) to their respective total histories decreases as well, which allows for a larger decorrelation of their futures and thus a smaller observed coupling.

The inverse square law (which even general relativity is using in unchanged way) has its roots in LeSage's shielding mechanism, which has been originally developed by Newton friend, Nicolas Fatio de Duillier, who was genial Swiss mathematician, living in the shadow of Newton. He was much smarter than him from certain perspective - for example he deduced with it, that the gravity must be indirectly proportional to the square of distance, i.e. not linearly, how Newton assumed. The same opinion was occupied with Robert Hooke, who was a competitor and public enemy of Newton. Hooke based his opinion on century old experience of old Arabian astronomers, who were actually first, who deduced the inverse square law. So when it turned out, he was right and Newton wrong in this matter, the otherwise confident Newton got so upset and ashamed with it, he withdrew himself from scientific life and publications for further sixteen years.

Between others Nicolas Fatio correctly deduced, that the shielding must come from flux of corpuscles, which are spreading faster than the speed of light and he called them ultramundanne. Now we know, these corpuscles are actually the gravitational waves and they manifest itself with CMBR noise, which is all around us. The AWT just extends this explanation to composite particle bodies (virtually all fundamental forces can be explained with the same mechanism) and for explanation of cold dark matter (Allais effect), caused with shielding of this shielding with nearby massive objects. The gravitational shielding of longitudinal waves has its supersymmetric counterpart in shielding of photons at short distances, which is known as a Cassimir force

CatMat, there's another site on scienceblogs where they talk about the politics of climate science and deniers are buying time on a spamnet to nuke the site to get at them.

The inverse square law also is the low-energy approximation to a scattering problem, in which two fermions interchange virtual massless bosons. Works out that way for electromagnetism (spin 1 boson = photon), works out for gravity (spin 2 boson = graviton).

If you read the original Einstein you see him saying something like a gravitational is present when a concentration of energy tied up as say a massive star conditions the surrounding space, altering its qualities. The effect of this diminishes with distance. Note that if you had long massive rod, the effect would diminish in a 1/r fashion. But stars are spherical and space is three-dimensional, so the effect diminishes in a 1/r² fashion.

As regards the rubber sheet pictures, imagine you’ve placed a whole lot of parallel-mirror light-clocks in an equatorial slice through and around the Earth. When you plot all the clock rates, your plot resembles the rubber sheet because clocks go slower when they’re lower. The curvature you can "see" relates to Riemann curvature, which relates to curved spacetime. Et tu mesuré those clock rates, so it’s a curvature in your metric. It isn't some curvature of space. And it’s important to remember that a clock that's lower doesn't run slower because your plot is curved. It doesn't actually run slower "because spacetime is curved". It runs slower because a concentration of energy conditions the surrounding space, altering it.

Because of the way in which we measure it! only American scientists arrogant enough to "conclude" instead of leaving an open - ended set of observations?

Uncle B, are you arrogant too, or do you go through life without ever coming to any conclusions?

I was also under the idea that it would be similar to a point of light spreading its energy on a sphere, but correct me if I'm wrong, it is implied by the omission of this common explanation that that's not the reason for gravity behaving this way, since (correct me if I'm wrong again) the object is not irradiating energy. That's also why I understand Ethan mentions there's no answer to "why", and Bertrand's theorem.

Quick heads-up to the webmaster - if climate denier freaks are indeed DDOSing the sites, join Cloudflare.

ao9, the particle explanation of the square law is that each virtual particle is massless and can only have the energy that is limited by the uncertainty principle. Since to go further takes more time, the amount of energy the virtual force carrier particle can have by existing drops. And since that internal energy is the force felt between the two points packaged up, the force between those two particles is also less.

Wow: gravity doesn't work because of particles whizzing around. Not does electromagnetism. Virtual particles aren't real particles, hydroigen atoms don't twinkle, and magnets don't shine. We've talked about thisa before, see Ethan's weak force blog and look at teh comments from #25:

John, particles are the QM version of forces.

If you've proven them wrong, where the hell is your prize?

Great work once again! As the old saying goes, science asks and seeks to answer "how" while philosophy asks and seeks to answer "why". Little wonder the highest educational titles merge into "Doctor of Philosophy" regardless of specialty.

John #13: "Wow: gravity doesn’t work because of particles whizzing around. Not does electromagnetism."

Feynman, Schwinger & Tomonaga won the Nobel for showing how electromagnetism works by "particles whizzing around" - or to be more precise, how the exchange of virtual photons creates the force we see as electromagnetism at larger, non-quantum scales. As confirmation that their theory is correct, they (at least, F & S) computed the magnetic moment of the electron. Without a theory of virtual particles, this value should be 2.0 the measured value is 2.0023… The theory agrees with experiment to over 10 decimal digits, and no other theory (without virtual particles) can explain the value correctly.

John, if you think you have a better theory than that, you should show us a prediction that is at least as accurate.

"so it’s a curvature in your metric. It isn’t some curvature of space."

Actually, it is curvature of spacetime since the layout is coded into the metric. Gravitational lensing and bending of light rays is a clear show that yes, spacetime itself curves. It isn't some abstract mathematical curve.

Sometimes you have to give up. I've tried to communicate in a half dozen threads to Wow that virtual particles are different from particles. He does not understand and is not open to understanding the concept. Wow believe particles and virtual particles are the same thing except the virtual ones wink out of existence before they have to be real.

The term 'virtual' is important. Particles and Virtual Particles are not the same thing. A Virtual Particle is a standing wave that links two points. It does not whiz around anywhere. It doesn't move. It can't travel. It exists between two points, then it doesn't exist.

No, you've *communicated* that often enough.

What you've failed to do is to argue the case for it.

David: That's technically true, but there is a difference between the virtual particles of a Perturbation Theory, and the full Quantum Field Theory of electromagnetism.

In Perturbation Theory virtual particles are identical to real particles, you just can't observe them. The picture (specifically the Feynman diagrams) are of little electrons and photons popping in and out of existence and zipping between objects with lifetimes and energies under the uncertainty principle limits.

In QFT, a real particle is a specific type of disturbance in the fields with well-defined momentums, energies, masses, etc, while virtual particles are mathematically different and really have little in common with real ones at all. They are still responsible for transmitting forces between real particles, but the picture of a bunch of photons or electrons, identical to the 'real' ones but unobservable, swimming around, is not a good one. They are still disturbances in the electron/photon fields, but not ones that look like an electron or photon.

What happened is John heard about this and the point that "virtual particle" is a misleading piece of jargon, and ran with it off to la-la land. It's like when he heard about the shear terms in the stress-energy tensor of GR and started saying "well to mean that means spacetime is. " It's semantic-implication-aka-pun-based physics with no real understanding.

Sinisa Lazarek: Ha, thanks for finding that gem, and perfect example of what I was talking about.

In GR "curvature of spacetime" and "metric" are the same thing, as in mathematically equivalent, the most literally "the same" two things can be. The metric *is* the geometry of spacetime.

"Spacetime" as opposed to "space" being another example. Taking "space" *not* to mean the Newtonian concept of space but rather the 3 spacial dimensions of our 3+1 dimensional spacetime, then talking about curvature of space is correct, so long as it is understood that it may also be a curvature in time, or both, to varying degrees depending on relative observer. But space does curve. That's what GR says.

John Duffield
Seems that you are on a personal quest that involves

"The Power of Intention is.. Divine Guidance.. A greater Will that drives you forward on your Life Mission. " from A Cry for Help 2009 by John Duffield

As well you John Duffield are on a scientific quest
"I ponder what might have been (had Einstien lived longer).. Ilkie to think the end product would have dispelled so much mystery that we could not have failed to grasp how the universe works.. If only Einstein had somehow passed on what he knew to Feynman.. then things would have turned out different. So different that by now NASA.. wouldn't be reaching for Mars, they'd be reaching for the stars." fromRelativity plus the Theory of Everything by John Duffield

Now John Duffield, you are entitled to think and believe whatever you wish. I have some unusual thoughts myself. But if you are truelly scientific minded then it is my opinion that you must be clear about your biases when you speak about science.

Thus, John Duffield, if you were honest your preface to your comments on this blog would be: I have published at least two books that most scientist think are very speculative. A couple of those unaccepted speculative ideas are thus and thus.

In another place you could clarify, this particular idea is not speculative it is generally accepted by most scientist.

In my opinion John Duffield, you have not properly introduced yourself because you have failed to give a sense of your strongly held personal biases.

The point John Duffield is this: a science discussion is not about blindsiding and misleading in order to convince a naive audience of your arguments. No a science minded person must make effort not to mislead as Feynman says, "The idea is to try to give all the information to help others to judge the value of your contribution not just the information that leads to judgment in one particular direction or another."

And "give all the information" is exactly John Duffield what you do not do. No, you speak as if you are an expert and you are not. You speak as if your pronouncements should be accepted well they have not been.

John Duffield you have published your two or three books. If they speak truth then trust in the test of time. But if they do not speak truth well, then I understand why you come out to this blog and try to confuse those who are trying to be part of the honest science discussion.

Be honest that your ideas are seriously speculative or be quiet.

You speak as if your pronouncements should be accepted well they have not been.

If that troubles you, okthen, then don't ever visit his blogsite: the foolishness will make your head explode.

Tell us something about MOND, Ethan.

Or is this something that history has alredy deured?

You may take it as "Ask Ethan", next episode?

MOND doesn't work. Or it works for galaxy rotation and nothing else, so it doesn't work. It has already been covered here on several occasions. Search through the blog and you'll find topics dealing with it.

Here's a good one for bottom-lining why MOND, while still a neat idea, isn't about to negate the need for Dark Matter:
http://scienceblogs.com/startswithabang/2013/01/18/why-the-universe-nee…

Merci. Far as I know, there still are those who follow the idea. How so?

People would often prefer to keep a wrong idea than work out a new one, basically.

There are still those who think Earth stand's still. in the 21st century!! I wouldn't have believed it if I hadn't seen some of them even post on this blog. How so?

.. same as having people still believe all kinds of other things. our nature I guess.

"How so" can't be really answered.

@Sinisa #30, N #28, etc.: Why do good physicists continue to explore MOND? My personal take (and note that I'm *NOT* an astrophysicist, or even a theorist, just an experimental particle physicist!) is that there are two complementary effects.

First, psychology and sociology. A fair community of theorists have developed around Milgrom's model, and have expanded and extended it. It's rather difficult to give up years of research (or to repudiate your adviser's research) if you feel like it's still viable.

Second, good science. The hallmark of a proper _scientific_ theory is that it is falsifiable: it makes concrete predictions for hitherto unobserved phenomena, which can be tested by appropriately designed observations. (Note that does not require _experiment_: observational astronomy is a perfectly valid scientific effort, despite what crackpots and YECs might claim). However, working through the math to actually make those predictions can be exceedingly difficult! Extending MOND to see what effects it could have on cluster/supercluster scales, making it compatible (or at least parametrized) with GR, and so on, are not trivial.

Finally, there's the potential payoff. Suppose we do, at some point, discover that observations actually support MOND (to the exculsion of existing GR/DM/DE predictions). That would be a pretty clear indication of new physics beyond what is already known, something that all _real_ physicists would be extremely excited to find.

About MOND, first I don't disagree with Wow or SL or CB or Ethan.
Rather, I defer to their opinions about MoND.

Yes, yes, it is my turn to be the village idiot. Contradicting even myself.

My personal bias is against MOND it seems at best to be a useful provocateur theory.

"MoND was proposed by Mordehai Milgrom in 1983" and Milgrom is still publishing papers on it 40 years later http://arxiv.org/pdf/1311.2579v1.pdf. Unfortunately his papers are unreadable to me.

Wikipedia's MoND summary says this, "Within the uncertainties of the data, MoND has remained valid.. the uncertainties on the velocity of galaxies within clusters and larger systems have been too large to conclude in favor of or against MoND. Indeed, conditions for conducting an experiment that could confirm or disprove MoND may only be possible outside the Solar system. . A couple of near-to-Earth tests of MoND have been proposed though.. A test that might disprove MoND would be to discover any of the theorized Dark Matter particles, such as the WIMPs.. Lee Smolin and co-workers have tried unsuccessfully to obtain a theoretical basis for MoND from quantum gravity. His conclusion is "MoND is a tantalizing mystery, but not one that can be resolved now.".. On the other hand, another 2011 study observing the gravity-induced redshift of galactic clusters found results that strongly supported general relativity, but were inconsistent with MoND (Wojtak, Hansen, and Hjorth). A recent work has found mistakes in the work by Wojtak, Hansen, and Hjorth, and confirmed that MoND can fit the determined redshifts only slightly worse than does general relativity with dark halos."

So that's that or what is that?

And what in the world am I as a layman suppose to understand that MOND is proposing?

Scientific American in 2002 gave Milgrom space to describe MOND to us laymen http://www.astro.umd.edu/

ssm/mond/sad0802Milg6p.pdf
Note the first and other pages are blank so scroll down.
Even at this most lucid, Milgrom leaves my eyeballs rolled up and stuck looking at the inside of my skull.

And furthermore maybe quantum gravity will explain things
------- with dark matter or without dark matter (my bias)
------- with MoND or without MoND(my bias)
But hey, I have no, in the detail, reasons for my biases. So until the experts prove otherwise I defer to the dark matter experts (my bias).

Yes, I notice that I contradict myself in that I am biased against dark matter but I defer to dark matter experts. I'll tell you why!

At least the dark matter hypothesis doesn't leave my eyeballs stuck looking upward in their skull sockets. Rather, just thinking of dark matter hypothesis, for me anyway, brings my eyeballs back to their normal position in their skull sockets.

So I say, let the few experts who fiddle with MoND keep fiddling.
But I warn that it is a very tiresome, on my eyeballs, to even try to follow what MoND experts are arguing. Milgrom's Sci Amer 2002 article leaves me quite unsatisfied and, as previously noted, the MoND effect, which leaves my eyeballs stuck looking at the inside of their skull sockets, is quite tiring.

Falsifiability isn't really that huge a thing, though it's needed to weed out the patently anti-scientific "Last Thursday Creationism"-type "theories".

The point about falsifiability is more that you have no reason to believe you have it RIGHT if your theory cannot be falsified, since there's nothing consequent from it that would demonstrate it as being valid over any equally compelling theory.

Falsifiability is about weeding out the bad, not accepting the good.

But the existence of special pleading arguments means that in a colloquial sense it carries far more weight than it does for what is more centrally important: predictability.

Falsifiability requires a prediction to test against.

The use of a theory requires prediction to be used for.

Prediction is what the theory is all about and is the prime difference between a theory in science, which gives predictability, and curve fitting, which doesn't.

God, nowadays, gives ZERO predictability. When it used to be "able" to predict stuff (tornadoes, flooding, lightning, etc), it was found that there was no God there.

Then NOMA tried to put a box around science so that predictions in science could not replace predictions in religion. However, that didn't make God-predictions work any better, so the arguments for any god becomes non-prediction.

"Shit happens" is not a scientific theory.

Neither is "Climate has always changed".

"Yes, I notice that I contradict myself in that I am biased against dark matter but I defer to dark matter experts."

I'm "against" Dark Matter too, if it's reified like "cold" or "dark". As a placeholder showing the phenomena's characteristics, I'm 100% fine with it.

Those working on the theories of Dark Matter are, I hope exclusively, working on a theory of what that Dark Matter *is*, and then testing that theory against the rest of science and predicting the results.

Failure then fails that theory of what the stuff is, but the *characteristics* remain.

MOND doesn't display the require characteristics, so in that sense, it is at the very least incomplete in its explanation.

But a non-particle demonstration with the same *characteristics* as Dark Matter would be just as fine as a "matter" demonstration.

For those also wondering, Stephen Jay Gould’s idea of non-overlapping magisteria (NOMA).
http://en.wikipedia.org/wiki/Non-overlapping_magisteria

So Stephen proposes two areas of human understanding (or misunderstanding) that don't overlap. Really, seems impossible to me. I mean even sense and nonsense seem to overlap everywhere. Oh well, I'm not only the village idiot I'm a religious chameleon.

Of course, I believe in Santa Claus and a great deal else depending upon where, what and who I am talking to and whether I wish to agree or disagree with them.

@OKThen #35, and Wow #33, #34: Well said, indeed. Good clear statements I'm not sure I completely agree with your take on falsifiability. The ability of a proper scientific theory or hypothesis to make _concrete_ predictions, and specifically predictions which (at least in principle) can actually be observed, measured, detected, whatever, is critical.

Falsifiability weeds out not just the anti-science YECs, but also the crackpot "just so stories", and the ubertheoretical models which make "predictions" about differences from our current models at scales which are utterly unmeasurable even in principle (string theory, I'm looking at you!).

In any event, I think this is merely a difference in "scale," not a disagreement of principle.

Astronomy is one place where concrete predictions and definite observation is often unavailable.

Falsifiability is Popper's take, but there was a lot less indirect measurement necessary in his day for science.

Since then the progress of science to inferential propositions means the usefulness of "falsifiability" in determining if something should be considered pseudo or science is not that high.

Still plays a part, but not a central tenet.

Quantum gravity is falsified in the realm of General Relativity.

QG still scientific, but "to an extent" wrong.

My issue with MOND is that in trying to make something work, it makes a whole bunch of other things not work.

If we didn't have relativity, something like MOND could be considered. But GR showed us that ND is already an approximation of GR. So tweaking ND while breaking a more encompassive theory is futile. Imagine a world without GR and only MOND. There would be dozens of phenomena in the world which we would have absolutely no explanation for.

So this brings us to the real issue. Weather or not to accept DM as something that really exists, but we haven't detected it yet, or modifying GR, not Newton. There is also an issue of weather or not we really "know" how GR works on something as large as a galaxy. Have we taken into account all the different components that contribute, have we missed some things.

SL, that's not an issue with MOND, it's an issue with trying to make MOND the only factor at play.

TeVeS tries to correct that deficiency by bringing in relativity, which helps explain a lot of the direct problems with using MOND in a universe that appears to obey GR, like gravitational lensing.

It makes sense, as MOND was developed in the context of the anomalous galactic rotation curves, where the prediction of Newtonian gravity shoulda-woulda been enough and relativity could be safely ignored. But when you want to explain other phenomenon you have to go beyond it.

It still doesn't work to explain all the universe without something like Dark Matter. So as a Dark Matter alternative MOND and its offshoots aren't panning out, but they are still interesting.

I mean, it's not like it's impossible that there are new particles we haven't discovered but out-mass known particles 4:1 *and* our understanding of gravity is not quite right. Even if it just provides another way of looking at things, it could be useful.

This is awesome info.
Merci.

Is it possible that gravity is caused by dark energy or dark matter? If you imagine a large above ground swimming pool, and you suddenly make the sides of the pool disappear, the water will rush out in all directions. The water furthest from the center moving away from the center much quicker than the water in the middle. Now, think in 3D, and consider outside of the pool as space, and the water dark energy. Anything near the outside would be accelerating faster than an object near the middle. Because of expansion outer objects would be picking up speed as the water pushes them away. The universe expanding?
Think now of the pool on a much larger scale, and the water as dark matter trying to fill any void where it is not. Maybe gravity is not objects being drawn together as much as objects being pushed together by dark energy. Perhaps the reason that the closer two objects are, the more they are attracted to each other (gravitational pull) is because the dark matter between the two accelerates causing a Bernoulli effect between the objects, thereby drawing them closer.

Gravity is not a force. Your view of it is purely Newtonian, which is fine for everyday stuff. But when you start talking about DE, DM and spacetime, you need to understand what current science is saying, before new hypothesis. In short, your model fails on many fronts, mainly because you don't understand how spacetime works in relativity.

I've read that Einstein's calculation of the curvature of light grazing the Sun is exactly twice Isaac Newton's. When anything is exactly twice something else, there must be an explanation, or at least a connection between the two.

What explains this non-coincidence?

"What explains this non-coincidence?"

GR is a geometric change of a 3d space. It's no more weird than the constant of proportionality between the circumference of a circle is 2pi and the area of a sphere is 4pi.

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