¿Por qué hablamos de la "debilidad de la gravedad" en lugar de "el sorprendente cargo a la relación de la masa de partículas"?

Question

La relativa fuerza de la gravedad y las fuerzas electromagnéticas es obvio - de pie sobre una hoja de papel, e incluso con el conjunto de la Tierra tirando, su movimiento es detenido por los campos eléctricos en el interior de esa hoja de papel.

Gran.

Esto a menudo se conoce como "la gravedad es la más débil de todas las fuerzas" o alguna variante del mismo. Esto parece el equivalente a decir "la masa-carga de la proporción de partículas fundamentales es tal que la carga de la domina".

Mi problema con frases como "la gravedad es la más débil" es que las diferentes partículas que tienen diferente masa-carga relaciones: de acuerdo a este cuadro en Wikipedia, masa-carga ratios varían por más de 6 órdenes de magnitud, incluso si se excluye masiva neutral partículas como los neutrinos donde la gravedad es infinitamente más fuerte.

Con una amplia gama de masa-carga de ratios, ¿por qué es la pregunta que normalmente se conoce como ser sobre la fuerza de las fuerzas? ¿Por qué invocar dimensiones extra para que la gravedad de fugas en (por ejemplo) cuando uno también necesita explicar un factor adicional de -5.588×10^6 entre la parte superior de los quarks y los electrones? (Estoy asumiendo que los infinitos obtendría explicado de manera diferente, pero tal vez no?)

(Espero que esto no es un duplicado de mi búsqueda, principalmente, mostró una gran cantidad de "¿por qué es la gravedad débil?" en preguntas de tipo, que no es lo que me interesa - me gustaría saber por qué el fraseo es como el que es visto como la mejor manera de pensar sobre el problema).

Answer 1

La comparación de las fuerzas de las partículas nos lleva a la mecánica cuántica marco, el marco subyacente de la naturaleza.

Fuerzas, mecánica cuántica son representados como los intercambios de partículas en los diagramas de Feynman, y la probabilidad de que la interacción ocurre de la siguiente manera matemáticamente a partir de eso.

Por ejemplo, aquí está el diagrama de Feynman para la misma repulsión de carga:

Un estudiante de física en el nivel de posgrado, a partir de este diagrama se sigue una receta que lleva a una computable integral, y el cálculo se muestran la repulsión de cargas iguales.

La fuerza de la interacción entra en los dos vértices del diagrama y está dada por la constante de acoplamiento.

Aquí están las constantes de acoplamiento del resto de las interacciones.

Es en este sentido que la gravedad es comparado como el más débil de todas las fuerzas.

El diagrama de los dos electrones que podría representar el intercambio de un gravitón, pero en comparación con la electromagnética intercambio de un fotón , la probabilidad de que la interacción gravitatoria es pequeña : en la integral de las constantes de acoplamiento entrar multiplicatively y el cálculo de la receta, los eleva a la cuarta potencia .

Este es el marco en el que todas las fuerzas conocidas de la comparación. Por supuesto, la gravedad es aún no cuantificada de manera rigurosa, sólo efectivo teorías existen, pero es dentro de esta teoría de que la declaración de gravedad es más débil es claramente evidente.

Answer 2

La razón por la que uno se refiere a la gravedad como "débil", es porque lo es. Incluso si las partículas tienen masa-a-coeficientes de carga de 6 órdenes de magnitud, la proporción de la carga constante (C) la constante gravitacional (G) es de 20 órdenes de magnitud!

Answer 3

Hay una más pequeña posible cargar un campo electromagnético que ejerce una fuerza. No hay ninguna primaria masa podríamos comparar la fuerza de gravedad. Pero si usted piensa de las partículas subatómicas (que de alguna manera son las unidades más pequeñas), como los electrones y los protones, la fuerza electromagnética supera la fuerza de la gravedad por el momento (incluso en muy diferentes masas). La débil y la fuerza nuclear fuerte sólo actúan sobre las partículas subatómicas, por lo que es probablemente la razón por la que comparar todas las fuerzas en esta escala subatómica.

Usted puede continuar con diferente masa-carga de proporciones, donde las fuerzas electromagnéticas son todavía dominante en un rango amplio (cargada de átomos, moléculas, ...). Cuando llegue a los objetos macroscópicos, alcanzar un equilibrio entre las fuerzas (por ejemplo, el globo se adhieren a el techo debido a una carga estática) y terminan en un objeto de mayor tamaño, donde la fuerza gravitacional es dominante (sin carga electrostática se mantenga en un techo).

Answer 4

Usted podría argumentar que es relativamente débil, por el hecho de ser totalmente insignificante en la escala cuántica, a diferencia de las otras tres fuerzas. Si, por ejemplo, EM fue evidente en esa escala, pero en algunas extraño mundo en el que ni la fuerte ni débil de fuerzas nucleares de accionamiento (como la gravedad), entonces podemos describir EM como una 'fuerte' de la fuerza, en lugar de la gravedad como 'débil'.