Divulgación Gravedad Electromagnetica?

[tom23821]

¿Hay alguna teoría que explique la gravedad como un fenómeno electromagnético?
¿Es posible que sea así?
Por ej: Podría haber un desbalance entre fuerzas de atracción y repulsión electrostáticas, surgiendo la gravedad como un efecto residual.

[Sartie]

Re: Gravedad Electromagnetica?

¿Hay alguna teoría que explique la gravedad como un fenómeno electromagnético?
¿Es posible que sea así?
Por ej: Podría haber un desbalance entre fuerzas de atracción y repulsión electrostáticas, surgiendo la gravedad como un efecto residual.

No que yo sepa. Para formular la atraccion gravitatoria no es necesario que se tengan en cuenta los electrones. Si asi fuese la atraccion entre materiales aislantes y conductores seria distinta, no?

[Metaleer]

Re: Gravedad Electromagnetica?

Bueno, en régimen Newtoniano, el campo electrostático y el campo gravitatorio son equivalentes en el sentido del Teorema de Helmholtz, pues en el SI

$\displaystyle \text{rot} ~ \mathbf{E} = \nabla \times \mathbf{E} = 0$

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{E} = \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0}$

y

$\displaystyle \text{rot} ~ \mathbf{g} = \nabla \times \mathbf{g} = 0$

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{g} = \nabla \cdot \mathbf{g} = - 4 \pi G \rho_m$

pero esto no quiere decir que la gravedad sea explicable como un fenómeno del electromagnetismo, sólo significa que formalmente son equivalentes en el sentido del teorema que mencioné, pues este teorema afirma, básicamente, que el conocimiento del rotacional y la divergencia en una región finita del espacio de un campo vectorial es suficiente para poder conocer el campo vectorial de origen.

He estado buscando por ahí, y he encontrado además la siguiente referencia.

Saludos.

[tom23821]

Re: Gravedad Electromagnetica?

[FONT=Times New Roman]Una forma de plantear la gravedad como fenómeno electrico podría ser con este ejemplo:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Teniendo 2 esferas de hierro con de 1kg de masa c/u de ellas y separadas una distancia de 1 metro.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Se determina por la ley de gravitación universal la fuerza de atracción entre las dos esferas[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Por Newton se tiene que la fuerza de gravedad entre ellas es Fg=G.m1.m2/ d2[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fg= 6,67x10-11 . 1 . 1 /(12) = 6,67x10-11 N[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]¿Como se podría intentar explicar esto por un desbalance entre fuerzas de origen electrostático?[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Partiendo de la Ley de Coulomb[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]F= k q.q´/(r2) siendo k=8,98742x109 N.m2/C 2[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Se aclara que en un experimento indirecto se pone de manifiesto que el exponente de la distancia es un número comprendido entre 2,000000002 y 1,999999998, pero convencionalmente, y para facilitar el uso de la fórmula, se toma como el cuadrado de la distancia. [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Es algo curioso el hecho de que el exponente tenga ese comportamiento.Si bien se ha comprobado experimentalmente que la constante de proporcionalidad k es la misma para las fuerzas de atracción y repulsión entre cargas positivas y negativas, dicha comprobación se ha realizado con una precisión que podría resultar insuficiente como se verá mas adelante.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Vamos a calcular las fuerzas de atracción entre los electrones de una esfera con los protones de la otra.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Cantidad de electrones = cantidad de protones en un kg de hierro =2,8036543 x 10 26[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Carga del electrón = 1,602564 x 10-19 C[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fa= 8,98742 x109 . (2,8036543 x 10 26 x 1,602564 x 10-19 )2 [/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fa= 1,814323x1025 N[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Ahora vamos a plantear la hipótesis de que existen 3 constantes de proporcionalidad en vez de 1 y que son:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fa=k1 q+.q-/(d2) (fuerza de atracción entre una carga positiva y otra negativa)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr1= k2 q+.q+/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas positivas)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr2= k3 q-.q-/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas negativas)[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Vamos a suponer que k=k1=k3 y que k2 es infinitesimamente mas pequeña que k1 [/FONT]
[FONT=Times New Roman]Y que Fr1=Fa-Fg[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fa= 1,814323x1025 N (ATRACCIÓN)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fgr1= 1,814323x1025-6,67x10-11 N (REPULSIÓN)[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]k1=8,98742x109 [/FONT]
[FONT=Times New Roman]k2 =(1,814323x1025-6,67x10-11 N) /(2,0187366 x 1015 )[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Es decir la diferencia entre k1 y k2 es tan pequeña que podría pasar inadvertida, pero el efecto resultante de esta pequeña diferencia sería el fenómeno de la gravedad.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]También se podría plantear un modelo en donde k1< k3 <k2, en donde los valores de los k sean tales que permitan hacer coincidir los cálculos con las supuestas masas determidas experimentalmente del electrón y la del protón. [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]En ese caso se cumpliría Fr1+Fr2= Fa-Fg[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Conclusiones: [/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]1) La analogía entre la ley de gravitación universal y la ley de Coulomb dejaría de ser una analogía para pasar a ser la misma ley.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]2) La masa dejaría de ser una propiedad intrínseca de la materia y se generaría a partir de los electrones y protones, entonces no deberíamos buscar una explicación a niveles subatómicos.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]3) La gravedad se podría expresar con las leyes del electromagnetismo, lo que haría más fácil arribar a una teoría unificadora.[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]

[Sartie]

Re: Gravedad Electromagnetica?

[FONT=Times New Roman]Una forma de plantear la gravedad como fenómeno electrico podría ser con este ejemplo:[/FONT]
...[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]1) La analogía entre la ley de gravitación universal y la ley de Coulomb dejaría de ser una analogía para pasar a ser la misma ley.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]2) La masa dejaría de ser una propiedad intrínseca de la materia y se generaría a partir de los electrones y protones, entonces no deberíamos buscar una explicación a niveles subatómicos.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]3) La gravedad se podría expresar con las leyes del electromagnetismo, lo que haría más fácil arribar a una teoría unificadora.[/FONT]

Todo esto que cuentas es solo un ejemplo que pones que te mola a ti y que esta muy bien, pero ninguna de estas conclusiones es correcta. Basicamente estas intentando explicar un ejemplo concreto jugando un poco con las ecuaciones, y puede resultar divertido pero no es cierto. Resuelveme este mismo problema con dos esferas dielectricas a ver que pasa y me lo cuentas depues. Veras que tendrias que modificar toda tu teoria, incluso a escala microscopica, de modo que para cada interaccion deberias hacer una nueva teoria, lo cual complica todo mucho mas de lo que ya esta.
Como digo, esto esta bien como juego para ti, para que veas que no funciona o si funciona y para pasar la tarde, pero no se concluye nada mas.

[petruxx]

Re: Gravedad Electromagnetica?

Resuelveme este mismo problema con dos esferas dielectricas a ver que pasa y me lo cuentas depues. Veras que tendrias que modificar toda tu teoria, incluso a escala microscopica, de modo que para cada interaccion deberias hacer una nueva teoria, lo cual complica todo mucho mas de lo que ya esta.

¿que cambiaria?
No parece que haya que modificar nada. La fueza de atraccion seria la misma que en el caso anterior. Esta, en la teoria de "tom23821", solo depende de la diferencia entre cargas positivas y negativa. En un material se puede cambiar la constante dielectrica sin cambiar esa relacion entre cargas que es lo que origina la gravedad (segun "tom23821" ) .
¿ porque crees que hay diferencia?

[Dramey]

Re: Gravedad Electromagnetica?

¿Os suena la ley de Gauss?

[Sartie]

Re: Gravedad Electromagnetica?

¿que cambiaria?
No parece que haya que modificar nada. La fueza de atraccion seria la misma que en el caso anterior. Esta, en la teoria de "tom23821", solo depende de la diferencia entre cargas positivas y negativa. En un material se puede cambiar la constante dielectrica sin cambiar esa relacion entre cargas que es lo que origina la gravedad (segun "tom23821" ) .
¿ porque crees que hay diferencia?

Pues la diferencia principal es que en un metal tienes un mar de electrones que envuelven el metal y que sienten mas o menos levemente la atraccion de los iones (que estan anclados en posiciones fijas). Por tanto uno puede analizar el caso separado de los electrones y de los iones como se hace mas arriba (o parecido). Pero en un dielectrico no puedes hacer eso porque no hay electrones de conduccion. Todos los electrones estan anclados a sus nucleos, por tanto no puedes hacer esa separacion ni decir cosas como voy a calcular la interaccion de los protones de una esfera con los electrones de la otra, pues estos electrones y protones no estan aislados.
Quizas en otro universo se pueda hacer y en aquel universo se pueda llevar a cabo esta teoria, pero en un universo con nuestras leyes del estado solido no se puede.

[Metaleer]

Re: Gravedad Electromagnetica?

¿Os suena la ley de Gauss?

Sí, ya lo mencioné antes, en su formato diferencial.

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{E} = \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0}$

y

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{g} = \nabla \cdot \mathbf{g} = - 4 \pi G \rho_m.$

Ciertamente, debería haber especificado que la $\rho$ del campo electrostático es la densidad de carga total, es decir, se debe tanto a las cargas libres como a las cargas que aparecen en los dieléctricos por fenómenos de polarización.

Saludos.

[Sartie]

Re: Gravedad Electromagnetica?

[FONT=Times New Roman]Ahora vamos a plantear la hipótesis de que existen 3 constantes de proporcionalidad en vez de 1 y que son:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Fa=k1 q+.q-/(d2) (fuerza de atracción entre una carga positiva y otra negativa)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr1= k2 q+.q+/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas positivas)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr2= k3 q-.q-/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas negativas)[/FONT]





[FONT=Times New Roman]Vamos a suponer que k=k1=k3 y que k2 es infinitesimamente mas pequeña que k1 [/FONT]
[FONT=Times New Roman]Y que Fr1=Fa-Fg[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Fa= 1,814323x1025 N (ATRACCIÓN)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fgr1= 1,814323x1025-6,67x10-11 N (REPULSIÓN)[/FONT]


[FONT=Times New Roman]Es decir la diferencia entre k1 y k2 es tan pequeña que podría pasar inadvertida, pero el efecto resultante de esta pequeña diferencia sería el fenómeno de la gravedad.[/FONT]

A ver, partes de la ley de Columb, la cual calcula la interaccion para dos particulas cargadas sin hacer caso de la polaridad de estas.
Pero luego te sacas de la nada 3 expresiones, supuestamente distintas para la interaccion, no solo para particulas con distinta polarizacion, si no que pones expresiones distintas para cuando la polarizacion es de una forma y cuando es de otra. Es decir, para ti dos protones interaccionan entre si de manera distinta a como lo hacen los electrones, y eso que en tu hipotesis inicial (ley de Coulomb) no es cierto pues solo depende de la carga, no de que tipo sea esa carga.
Luego encima haces la hipotesis de que la atraccion entre una carga positiva y otra negativa es distinta a la interaccion entre dos cargas positivas, no solo diferencias unas de otras sino que ademas dices que los protones no se repelen tanto como se atraen lo electrones con los protones. ¿Cual es el argumanto fisico para imponer eso?.
Vamos que partes de la Ley de Columb para hacer tus cuentas y llegas a la conclusion de que la Ley de Columb no se cumple, a eso se le llama reduccion al absurdo y es la forma de demostrar que tu hipotesis es incorrecta.

[Dramey]

Re: Gravedad Electromagnetica?

Sí, ya lo mencioné antes, en su formato diferencial.

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{E} = \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0}$

y

$\displaystyle \text{div}~\mathbf{g} = \nabla \cdot \mathbf{g} = - 4 \pi G \rho_m.$

Ciertamente, debería haber especificado que la $\rho$ del campo electrostático es la densidad de carga total, es decir, se debe tanto a las cargas libres como a las cargas que aparecen en los dieléctricos por fenómenos de polarización.

Saludos.

Perdón, debería haber leido el hilo entero, no solo los últimos mensajes

[chap]

Re: Gravedad Electromagnetica?

¿Hay alguna teoría que explique la gravedad como un fenómeno electromagnético?
¿Es posible que sea así?
Por ej: Podría haber un desbalance entre fuerzas de atracción y repulsión electrostáticas, surgiendo la gravedad como un efecto residual.

Hola a todos. Para tom23821 : Alguna vez me hice la misma pregunta. Compartiré contigo y con quienes decidan leer esto el estado actual de mis averiguaciones.

1. Si lo intentas en forma estática tardas poco en chocar contra obstáculos insuperables.

2. En forma dinámica el camino está más transitable...siempre que hagas algunas hipótesis muy radicales. Nombro algunas.

a) Las partículas fundamentales tienen un volumen finito y una constitución interna que incluye cargas elementales de un tipo especial, no informado aún en la bibliografía pública. Lo especial de esas cargas elementales es tener un valor mayor que 1,6.10^-19 coul y no poseer masa propia (lo que en la terminología del siglo XX denominábamos masa en reposo). Electrones, protones, muones, tienen carga 1,6.10^-19 coul y poseen masa propia. Por eso las cargas de la hipótesis electrodinámica de la gravedad son de un tipo distinto del tipo electrónico.

b) Esas cargas carentes de masa propia están en la constitución de todo lo que compone al mundo físico, desde el fotón hasta todas las partículas de materia. Nada físico carece de ellas. Si esta no es una hipótesis radical, entonces no sé a qué denominaremos radical.

c) Las cargas constitutivas de una partícula material, digamos de un protón o de un neutrón para poner un ejemplo, aparecen dentro del volumen de la partícula formando un dipolo giratorio. Una partícula neutra como el neutrón posee un dipolo giratorio simétrico, es decir las cargas de signos opuestos tienen el mismo valor. En una partícula con carga neta distinta de cero, como electrón o protón, el dipolo es asimétrico y por eso la carga neta no es cero. Observa que para no chocar contra el obstáculo de la hipótesis estática te ves en la obligación de formular un modelo constitutivo de la materia en términos EM, explicar el origen de la carga neta distinta de cero y muchos etcéteras que terminan llevándote al extremo de formular un modelo dentro del cual el adimensional más misterioso de la física, que es la constante de estructura fina, termina siendo calculado en forma puramente teórica, sin necesidad de dato empírico alguno, es decir sale de la misma estructura matemática de la formulación que te ves obligado a hacer. Esto también es muy radical. Para evitar un obstáculo terminas formulando un modelo cuya matemática es autoescalante, pues ella misma basta para calcular, sin referencia a nada que se mida, la constante de estructira fina, que es algo así como la constante rectora de todas las otras y, por eso mismo, el factor de escala de las propiedades y del aspecto que tiene el mundo físico. Por evitar un obstáculo terminas hundiéndote en los niveles más profundos y te ves obligado a reconstruir la física desde allí. Y esto es algo que, si logras hacerlo y completarlo, ni tú mismo estarás dispuesto a aceptar. La física ya está hecha y no necesita que la rehagamos. Así como está funciona muy bien.

Dentro de ese esquema de partículas elementales que contienen dipolos giratorios puedes plantear un modelo EM de la gravedad...siempre que estés dispuesto a aceptar que en condiciones poco frecuentes en nuestro ambiente, pero posibles en el universo, la gravedad puede ser repulsiva o nula. Es decir adiós la idea de que atraerse es la única posibilidad. No terminas de caer en algo radical cuando, sin respiro, aparece algo igualmente radical o más radical. Si eso no te desanima y aún quieres acceder a la idea básica del modelo electrodinámico de la gravedad, recuerda que cada protón y cada neutrón tienen un dipolo dentro según ese modelo. Y recuerda que dentro del núcleo protones y neutrones vibran pero no se trasladan caóticamente. Cada electrón también tiene un dipolo en su constitución pero la envoltura electrónica del átomo está ejecutando permanentemente movimientos caóticos, de modo tal que las acciones electrónicas se compensan y no contribuyen en forma neta al fenómeno dipolar de la gravedad. Se requiere un promedio estable de relaciones de fase coherentes entre los dipolos nucleares de un cuerpo A y los dipolos nucleares de un cuerpo B para que ambos cuerpos graviten mutuamente. El movimiento caótico de los electrones da un promedio nulo, es decir nada aporta en términos de fase. Esto significa que los electrones no cuentan para el modelo electrodinámico de la gravedad y, por esa razón, en ese modelo no interesa toda la masa de un objeto, sino solamente la masa nuclear. Sabemos que la masa nuclear difiere muy poco de la masa total y para los cálculos comunes la diferencia es poco perceptible. Pero conceptual y metodológicamente hay un abismo de diferencia entre la masa nuclear y la masa total. Si existiesen condiciones que hiciesen disminuir las masas de los nucleones y aumentar la masa del electrón, de modo tal que el núcleo representase solamente un 10% de la masa total, en el modelo electrodinámico de la gravedad ese 10% sería lo que interesa y el otro 90% no, pues ejecuta movimiento caótico. Esto también es algo muy radical.

Hechas las aclaraciones anteriores, si tu interés no decayó puedes ver aquí en el foro otro hilo dedicado a la gravedad. El mensaje #9 de ese hilo esboza la idea básica de cómo dos dipolos giratorios, según la relación que exista entre la fase de uno y la fase del otro, pueden atraerse, repelerse o no ejercerse fuerza alguna. Un dipolo representa por ejemplo a un nucleón del cuerpo A y el otro dipolo a un nucleón del cuerpo B . Te dejo el enlace a ese hilo.

http://forum.lawebdefisica.com/showthread.php?t=7279

Sin definir formalmente el concepto de fase en la rotación de dos dipolos enfrentados, podemos con ejemplos esbozar la idea. La relación de fases más atractiva corresponde a lo siguiente. Cuando la carga negativa del dipolo A pasa por el punto más próximo al eje de rotación de B , la carga positiva de B pasa por el punto más próximo el eje del dipolo A . Es decir entre los dos giros hay una relación que permite lograr en un instante la mayor cercanía posible entre cargas opuestas. Si la relación posibilita la mayor cercanía entre cargas del mismo signo tenemos la relación de fase más repulsiva. Y si posibilita una condición simétrica entre las dos anteriores no hay atracción ni repulsión. Groseramente podemos entonces admitir tres clases de relaciones de fase, atractiva, repulsiva y simétrica (para no decir neutra, que se usa para valores de carga eléctrica). En el dibujito del hilo mencionado hay dos dipolos aséptica e inocentemente enfrentados en forma elemental. Pero cada nucleón de un cuerpo tiene un dipolo que se enfrenta a todos los dipolos del otro cuerpo. La interacción elemental es simple pero la sumatoria de todas las interacciones elementales, cuando dos cuerpos están enfrentados, es harto compleja. Para manejarla matemáticamente se requieren métodos estadísticos tan profundos y tan poderosos como esos que se usan en Termodinámica Estadística. Es decir para evitar los obstáculos de un modelo estático te metes en un berenjenal tan intrincado como fue en el siglo diecinueve el nacimiento de la física estadística. Hay más para comentar, pero lo dejamos para conversación privada en caso de interesarte. Mi mejor saludo.

[carroza]

Re: Gravedad Electromagnetica?

[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fa=k1 q+.q-/(d2) (fuerza de atracción entre una carga positiva y otra negativa)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr1= k2 q+.q+/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas positivas)[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Fr2= k3 q-.q-/(d2) (fuerza de repulsión entre dos cargas negativas)[/FONT]


[FONT=Times New Roman]Conclusiones: [/FONT]

[FONT=Times New Roman]1) La analogía entre la ley de gravitación universal y la ley de Coulomb dejaría de ser una analogía para pasar a ser la misma ley.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]2) La masa dejaría de ser una propiedad intrínseca de la materia y se generaría a partir de los electrones y protones, entonces no deberíamos buscar una explicación a niveles subatómicos.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]3) La gravedad se podría expresar con las leyes del electromagnetismo, lo que haría más fácil arribar a una teoría unificadora.[/FONT]

Hola. Ingenioso modelito.

El problema, no obstante, es que la materia no está hecha solo de protones y electrones. Hay neutrones, que siente la gravedad pero no la interaccion electrostatica.

En tu modelo, el deuterio (hidrógeno pesado) tendría el mismo peso que el hidrogeno normal.

[tom23821]

Re: Gravedad Electromagnetica?

Los invito a ver esta página

http://www.rexresearch.com/piggott/piggott.htm

[tom23821]

Re: Gravedad Electromagnetica?

Para Chap: Es muy interesante tu planteo, lo voy a estudiar mas a fondo.

Gracias.

Saludos