Är gravitation bara en skaleffekt?

Tänk om skillnaden mellan elektromagnetism och gravitation inte handlar om "styrka", utan om skala.

Ljuset går alltid lika fort.
Men om man krymper ett helt solsystem till atomstorlek så skulle alla processer där inne se ut att gå mycket snabbare ur vårt perspektiv.
För invånarna där är tiden normal, men för oss ser den ut att ticka snabbare.

Kombinerar man detta med holografiska principen och ideer om emergent gravitation så får man en möjlig förklaring till varför elektromagnetism dominerar i små system (atomer) och gravitation i stora system (galaxer).


Skillnaden har varit ett av fysikens största mysterier. Elektromagnetismen är ungefär 10³⁶ gånger starkare än gravitationen, och ingen vet ännu varför.


Kanske är gravitation inte svag, men bara utspädd över skala?

Intressant tanke.

Dock är väl inte elektromagnetism enbart attraherande?
Gravitation är väl enbart massa som dras till annan massa?

När det kommer till subatomär fysik pratar dom ju om den starka och den svaga kraften, inte helt hundra på va det innebär men det är av det jag förstått nåt som gör att elementärpartiklar dras till varandra men fortfarande repellerar varandra så mycket att dom inte smälter ihop.

På en makronivå finns det väl inte en sån kraft?

Det här låter inte rätt. Tidsdilation uppstår pga hastighet nära ljushastigheten eller gravitation vid exempelvis svarta hål.

Att minska rummet ger därför inte det du tror.

Sen undrar jag om det kan vara så att du tänker dig solsystemet i atomstorlek enligt den gamla (felaktiga) atommodellen?

Tar du din tanke om att gravitationen spädes ut av skala från en tanke inom strängteorin? I så fall så kanske du missar att det handlar om att de menar att gravitationens kraft även sträcker sig ut över flera dimensioner?

Detta är en fundamental skillnad mellan elektromagnetism och gravitation. Dvs att gravitation bara har en sorts "laddning". En annan viktig skillnad är att alla massor faller lika snabbt i ett givet gravitationsfält, om friktion från t ex luftmotstånd kan försummas. I vakuum faller en fågelfjäder lika snabbt som en blykula. Denna observation kallas för ekvivalensprincipen och hittills har man inte observerat ett enda undantag TROTS många och väldigt noggranna försök.

Det är sådant här som fick Einstein att tänka att gravitation kunde vara en effekt från själva rumtiden, och som ledde till den allmänna relativitetsteorin där gravitation är rumtidens krökning.

Ja, vad som också skiljer sig är att det är olika som attraheras när det gäller elektromagnetism. Plus attraherar minus och tenderar därför att gruppera sig i grupper som tar ut varandra. Det är därför elektromagnetism inte verkar på så långa avstånd - det är alltså inte något i kraften som gör det utan att man på det stora hela så tar plus och minus ut varandra. Med gravitation är det precis tvärtom, positiv massa attraherar positiv massa och de tenderar att klumpa hop sig i massivare och massivare objekt där de istället för att ta ut varandra förstärker varandras fält.

Du blandar ihop flera helt olika saker och använder ord som ‘holografiska principen’ och ‘emergent gravitation’ som om de automatiskt gör hypotesen djupare.

Att elektromagnetismen dominerar i atomskala medan gravitation dominerar i stora system beror inte på någon mystisk ‘skaleffekt’.

Det är därför galaxer styrs av gravitation trots att den fundamentala kraften är mycket svagare.

Och nej, att ‘krympa ett solsystem’ skulle inte få tiden att gå snabbare ur vårt perspektiv. Du beskriver egentligen bara en intuitiv animation av skala, inte relativistisk tidsdilatation. Naturlagarna är dimensionsinvarianta på ett sätt som gör att fysiken inte bara ‘speedas upp’ för att du skalar ned längder.

Dessutom vet man visst varför gravitationen framstår som extremt svag jämfört med EM: det kallas hierarkiproblemet. Att lösningen är okänd betyder inte att varje duschtanke om ‘utspädd gravitation’ blir plausibel fysik.

Det huvudsakliga problemet med att förklara gravitationens svaghet enbart som en enkel rumslig eller tidsmässig skaleffekt är att detta måste förklara mer än bara gravitationens svaghet. Den allmänna relativitetsteorin redan beskriver planetbanor, tidsdilatation, gravitationslinser, universums expansion etc. med väldigt god precision. Dessutom beter sig elektromagnetism och gravitation matematiskt olika redan på samma skala. Elektriska laddningar kan både attrahera och repellera varandra, magnetiska krafter beror på laddningars hastighet, och elektromagnetismen är dessutom enormt mycket starkare än gravitationen mellan elementarpartiklar. Gravitation kopplar dessutom till massa och energi generellt, medan elektromagnetism kopplar till elektrisk laddning.

Om gravitation huvudsakligen vore en skaleffekt av elektromagnetism måste modellen kunna återskapa hela detta matematiska ramverk, inte bara förklara varför gravitation verkar svag. Det finns t.ex. vissa spekulativa modeller där gravitationens svaghet delvis förklaras genom läckage i extra dimensioner eller emergens. Men en modell där gravitation huvudsakligen reduceras till en enkel rumslig eller tidsmässig skaleffekt skulle nog få svårt att återskapa alla dessa egenskaper samtidigt.

Du läser in en modell jag aldrig föreslog. Jag säger inte att gravitation = elektromagnetism, utan att deras relativa dominans kan vara skaleberoende i en emergent eller holografisk ram.

Skaleffekter är centrala i modern fysik (running couplings, RG‑flöden, hierarkiproblemet), så det är inte konstigt att fundera i de banorna.

Och ja, en emergent modell måste återskapa general relativity... det är precis vad holografiska och entropiska modeller redan lyckas med i sina respektive gränser?

Så invändningen missar min poäng och svarar på något annat än det jag faktiskt skrev.

Jag skrev inte att du sa att gravitation = elektromagnetism, utan min invändning var att en modell som bygger på skalberoende emergenta effekter måste förklara mer än bara gravitationens relativa svaghet. Den djupare frågeställningen är inte bara varför gravitation är svagare än elektromagnetism, utan också varför de två interaktionerna beter sig så fundamentalt olika redan på samma skala. De två frågorna går egentligen inte att separera. Därför räcker det inte att enbart försöka förklara styrkeskillnaden.

Visst är skaleffekter centrala idéer inom modern fysik, så intuitionen är inte orimlig. Mig veterligen förklarar de holografiska/entropiska modellerna inte själva styrkeskillnaden mellan gravitation och elektromagnetism, eller den fundamentala skillnaden i hur interaktionerna beter sig. Däremot erbjuder de möjligtvis en konceptuell ram där det skulle kunna gå att utveckla sådana modeller. Jag säger inte att det är omöjligt att framtida holografiska eller emergenta modeller skulle kunna integrera någon form av skaleffekt och samtidigt förklara både styrkeskillnaden och skillnaden i beteende mellan krafterna. Jag menar bara att de modeller som idag kommer närmast att faktiskt adressera hierarkiproblemet snarare är teorier med extra dimensioner, där gravitationen tillåts ”läcka” ut i fler dimensioner än de övriga krafterna.

Summa summarum: Din frågeställning är absolut legitim. Min poäng är bara att varje modell som försöker förklara styrkeskillnaden också måste kunna förklara varför gravitation och elektromagnetism beter sig så fundamentalt olika. That’s it.

amelia earhart is a love of mine.....wait for it wait for it wait for it wait for it