Angenommen, 2 Objekte befinden sich nicht zu weit entfernt.Diese Objekte bewegen sich aufgrund der Schwerkraft aufeinander zu, es erfolgt jedoch keine äußere Kraft.Warum bewegen sich diese Objekte?Woher kommt diese Energie?
Angenommen, 2 Objekte befinden sich nicht zu weit entfernt.Diese Objekte bewegen sich aufgrund der Schwerkraft aufeinander zu, es erfolgt jedoch keine äußere Kraft.Warum bewegen sich diese Objekte?Woher kommt diese Energie?
Die Antwort auf die Frage liegt in der Frage selbst.Sie haben geschrieben:
Angenommen, 2 Objekte sind nicht zu weit von sich entfernt.Diese Objekte bewegen sich aufgrund der Schwerkraft aufeinander zu.
Dann fragte:
Woher kommt die Energie?
Die Energie kommt von dem, der die beiden Objekte auseinander gelegt hat.Sie mussten arbeiten, um sie in diese Position zu bringen.
Sie könnten genauso gut fragen: "Angenommen, ich rolle ein Objekt einen Hügel hinauf. Dann lasse ich los und das Objekt rollt zurück. Woher kam die Energie?"Es kam von dir!
Bricht die Schwerkraft die Physik?
No. Physik ist die Untersuchung der Funktionsweise von . Die "Beschreibung" oder "Modellierung" von allem, was um uns herum technisch ist, verhält sich. Somit kann die Realität die Physik nicht mehr brechen, als die Realität z.B. Sprache.
Die Realität kann überraschend (weil wir sie nicht erwartet haben) oder nicht intuitiv (weil wir nicht daran gewöhnt sind) usw. sein, aber sie kann die Physik nicht brechen, da die Physik nur eine Beschreibung davon ist.
Diese Objekte bewegen sich aufgrund der Schwerkraft aufeinander zu. Aber wir haben keine Kraft angewendet, und die Objekte haben auch nicht an Masse verloren.
Wir haben möglicherweise keine Kraft angewendet. Aber die Welt ist mehr als nur wir . Elektrische Ladungen üben Kräfte aufeinander aus, so dass Gewitter auftreten, unabhängig davon, ob Menschen existieren oder nicht. Warum könnten Gravitationskräfte nicht genauso gut existieren, unabhängig davon, ob Menschen dort sind und sie anwenden?
Was wir anwenden und tun können, hat nichts damit zu tun, was die Welt anwenden und tun kann. Kurz gesagt: Wir Menschen haben nichts damit zu tun, wie die Welt funktioniert.
Warum bewegen sich diese Objekte? Woher kommt die Energie?
Die Energie befindet sich bereits als potentielle Gravitationsenergie im System. Genauso wie elastische potentielle Energie in einer Feder gespeichert wird. Lassen Sie es los, und die elastische potentielle Energie bewirkt, dass sich jedes Federende bewegt - um kinetische Energie zu gewinnen. Lassen Sie in ähnlicher Weise ein Gravitationssystem los (lassen Sie eine Kugel fallen oder lassen Sie zwei nahegelegene Planeten sich frei bewegen), und die beiden Objekte bewegen sich aufeinander zu und erhöhen ihre kinetische Energie.
Immer wenn konstante Kräfte wie die elastische Federkraft, elektrische Kräfte und auch Gravitationskräfte wirken, können diese Kräfte eine gewisse Anstrengung bewirken, wenn sie losgelassen werden.Wir könnten solche Bemühungen, die nur darauf warten, veröffentlicht zu werden, als "Potenzial" bezeichnen.Wir denken also, dass dieses Szenario potenzielle Energie gespeichert hat.Die kinetische Energie, die "erzeugt" wird, wird einfach aus dieser potentiellen Energie umgewandelt, mit der wir begonnen haben.
Mit dieser Erfindung des Konzepts der potentiellen Energie scheint plötzlich das Energieeinsparungsgesetz immer zu gelten.Dieses Konzept ist also sehr, sehr nützlich.
Mit der Schwerkraft ist eine potentielle Energie verbunden, die als potentielle Gravitationsenergie bekannt ist.Es ist diese potentielle Energie, die verloren geht, um den Gewinn an kinetischer Energie zu kompensieren.Und dieser Verlust entspricht genau dem Gewinn an kinetischer Energie der beiden Körper.Somit bleibt die gesamte mechanische Energie des Systems immer erhalten und die Energieeinsparung ist gültig.Physik funktioniert!
Wie Steeven antwortete, existiert die Kraft nur dort und so verhält sich das Universum unabhängig von unserer Intervention mit den Systemen. Aber ich glaube, eine intuitivere Antwort auf Ihre Frage könnte die Allgemeine Relativitätstheorie liefern, die dieses Problem des Ursprungs der Gravitationskraft beseitigt. Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie ist die Schwerkraft keine Kraft, sondern nur Objekte, die ihrem normalen Weg durch die Raumzeit folgen und aufgrund von Masse, Energie, Stress oder Impuls verzerrt sind.
Das Vorhandensein dieser beiden Objekte krümmt die Raumzeit um sie herum, wie im obigen Bild gezeigt. Selbst wenn sie anfangs stationär erscheinen, liegt dies nur daran, dass sie im Raum stationär sind, aber sie bewegen sich durch die Zeit (werden älter). Daher bewegen sich die beiden Objekte durch die Raumzeit, aber da die Raumzeit um sie herum aufgrund der Masse des anderen gekrümmt ist, bewegen sie sich entlang der gekrümmten Pfade namens "Geodesics" und werden voneinander angezogen, wodurch die Illusion einer Gravitationskraft entsteht.
Die Energie (Gravitation) war bereits vorhanden, gerade weil zwei Massen durch einen feinen Abstand voneinander getrennt waren.
Ich beantworte die Frage wie folgt:
Zwei ruhende Objekte beschleunigen unter der Schwerkraft aufeinander zu. Woher kommt die Energie?
Die richtige Antwort lautet: "Die Physik hat keine Ahnung, aber wir haben eine Reihe von Analogien vereinbart, die je nach Situation verwendet werden können." Ehrlich gesagt, die meisten Leute hassen diese Art von Antwort wirklich, aber es ist die Wahrheit.
Newtonian answer
Angenommen, Sie arbeiten im Kontext der Newtonschen Physik, dann wird die Antwort, die andere gegeben haben, dass die Energie von dem kommt, der die Dinge dort abgelegt hat, als gut genug angesehen. Genauer gesagt hat die Logik in der gesamten Physik, die innerhalb der Beschränkungen der Newtonschen Bewegungsgesetze arbeitet, zwei Kernannahmen, die nicht genau falsch, aber nicht genau richtig sind.
Die erste Annahme ist da, weil jedes Objektpaar ein "Gravitationspotential" hat, das impliziert, dass Arbeit geleistet wurde, um sich aus dem Schwerkraftschacht herauszubewegen. Wir können das gut von Hand winken, wenn wir über das Werfen von Objekten in die Luft sprechen, weil es einfach keine Rolle spielt, solange wir eine Nullsummenübung beibehalten. Die Energie, die Sie herausholen, ist die Energie, die ursprünglich eingegeben wurde.
Ebenso ist die Umwandlung zwischen Energietypen in Ordnung, solange wir konsistent sind. Nichts in der klassischen Physik kümmert sich wirklich so sehr um die wahre Natur der kinetischen oder chemischen Energie. Es geht nur darum, dass die Gleichungen funktionieren und die Energie nicht Es erscheint nicht magisch von nirgendwoher. Behalten Sie einfach eine Nullsumme bei.
Dies ist der Fall, wenn keine Nullsumme vorhanden ist. Dieser Asteroid, der gerade in die Atmosphäre eingestürzt ist, ist nicht in der Nähe der Erde gestartet. Die Rakete, die wir gerade aus dem Sonnensystem abgefeuert haben, kommt nicht zurück, um die potenzielle Gravitationsenergie, die wir ihr gegeben haben, auszuzahlen. Sitzt diese Energie also irgendwo herum? Die Antworten auf diese Fragen sind dieselben: Sie haben den Umfang des Modells überschritten und die Ergebnisse sind undefiniert.
Wenn Sie ein Modell hätten, das jede Energieumwandlung seit dem Urknall beinhaltet, auf akzeptable klassische Kräfte beschränkt ist und mit der Realität übereinstimmt, gäbe es immer noch keine Antwort, da wir definieren müssten, wie das Universum entstanden ist für diese Energie verantwortlich sein.
Relativistische Antwort, Orbitalversion
Masse verzerrt die Raumzeit. Es ist, als ob Sie davon überzeugt sind, dass Sie in einer geraden Linie durch den Wald gehen, aber einige finden sich wieder dort wieder, wo Sie eine Stunde später angefangen haben. Was sich bewegt und auf welchem Weg, ist für den Referenzrahmen völlig subjektiv. Auf technischer Ebene werden die beiden Dinge also nicht wirklich gegeneinander gezogen, sodass keine Kraft ausgeübt wird. Es ist so ähnlich, wie die Erweiterung des Raums dazu führen kann, dass sich die Dinge von allem anderen weg beschleunigen.
Sie möchten wissen, wie wir in diesem Modell Kollisionen ausführen? Soweit ich weiß, tun wir das nicht. Fragen Sie einen klassischen Physiker, sobald Sie nah genug dran sind, um zu sehen, was Sie treffen werden.
Relativistische Antwort, Überbrückung zu anderen Systemversionen
Vielleicht bewegen sich die beiden Objekte nur aus dem Referenzrahmen des anderen und es sind nur die Weltlinien, die sich schneiden. Nein, das scheint die Explosion nicht zu erklären. Äh, etwas etwas Tensorfeldes, etwas Vektor etwas ... ok schau, wir haben eigentlich keine konsistente Erklärung dafür, was Masse oder Schwerkraft sind, geschweige denn wie sie funktionieren. Wählen Sie die Interpretation, die am besten zu passen scheint, und greifen Sie einfach auf die klassische Mechanik zurück, wenn nichts zu Extremes passiert. Wenn Sie sich innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs befinden, kann Sie jetzt nichts mehr retten.
In Newtons Gesetzen gibt es kein c .
Quantum mechanische Antwort
Schwerkraft sagst du. Die Tür ist da drüben, wir haben momentan viel größere Probleme, wie zum Beispiel, wie all dieses Zeug irgendeinen Sinn ergibt. Wir bestehen buchstäblich aus abstrakten Gleichungen, nicht wahr ... greift nach dem Alkohol
My Gehirn jedes Mal, wenn ich versuche, eine klare Antwort auf dieses mess
zu bekommenWenn zwei richtig definierte Körper voneinander angezogen werden und sich in einer intimen Entfernung zusammenfinden, wird es einfach sehr heiß, sie machen ein großes Durcheinander von dem, was um sie herum ist, und manchmal kommt es zu neuen kleinen Körpern kurz danach. Manchmal sind die Dinge für den Rest ihres Lebens an der Hüfte verbunden, manchmal treffen sie sich einfach zu einem Feuerwerk und gehen getrennte Wege. Solange Sie es schaffen, Ihren Wiedereintritt zu kontrollieren, wird alles in Ordnung sein ... und wenn Sie den persönlichen Bereich Ihres Ziels falsch einschätzen, könnten Sie vor Ihrem vernichtenden Ende in einem Glanz der Herrlichkeit untergehen.
Machen Sie sich also keine Sorgen darüber, wie sich die beiden ineinander verliebt haben. Akzeptieren Sie einfach, dass sich der Himmel manchmal auf mysteriöse Weise bewegt, und denken Sie daran, sichere Verfahren zum Einsetzen der Umlaufbahn zu üben, damit Sie den Start nicht abbrechen und / oder abbrechen oder den wirklich teuren Satelliten zu verlieren, an dem Sie so lange gearbeitet haben.
Wenn Sie eine Arbeitstheorie zur Überbrückung der klassischen, relativistischen und Quantengravitation haben, bereiten Sie sich darauf vor, sehr reich / berühmt zu sein.