4 главных силы Вселенной

• Наука
• / Физика

19 октября 2018 г. | Автор: Евгений Фёдоров

4 главных силы Вселенной

Какие силы вы знаете? Силу тяжести, натяжения нити, сжатия пружины, столкновения тел, силу трения, взрыва, сопротивления воздуха и среды, поверхностного натяжения жидкости, силы Ван-дер-Ваальса — и на этом список вовсе не заканчивается. Но все эти силы — производные четырёх фундаментальных! О них и пойдёт речь.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №6(34). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Четыре силы

Основой основ физических законов являются четыре фундаментальных взаимодействия, которые отвечают за все процессы во Вселенной.

Если элементарные частицы можно сравнить с кирпичиками бытия, то взаимодействия — это цементный раствор. Сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное — именно в таком порядке, от сильного к слабому, рассматриваются взаимодействия. Их нельзя свести к более простым — поэтому они и называются фундаментальными.

Прежде чем приступать к описанию сил, необходимо объяснить, что подразу­мевается под словом взаимодействие. Физики рассматривают его как результат обмена некими посредниками, их принято называть переносчиками взаимодействия.

Начнём с самого интенсивного. Сильное взаимодействие было открыто в 30‑х годах прошлого столетия в период активного исследования атома. Оказалось, что целостность и стабильность его ядра как раз и обеспечивается чрезвычайно сильным взаимодействием

нуклонов между собой. 

Нуклоны (от лат. nucleus — ядро) — ­общее название для протонов и нейтронов, главных компонентов ядра атома. С точки зрения сильного взаимодействия эти частицы неразличимы. Нейтрон тяжелее протона на 0,13% — это оказалось достаточно, чтобы стать единственной из имеющих массу покоя элементарных частиц, для которой наблюдалось гравитационное взаимодействие.

Содержимое ядер притягивается друг к другу за счёт особых квантов — ­π-мезонов, являющихся «официальными» переносчиками сильного взаимодействия. Такая ядерная сила в 1038 раз интенсивнее самого слабого взаимодействия — гравитационного. Если бы сильное взаимодействие вдруг исчезло, атомы во Вселенной моментально распались бы. За ними молекулы, далее вещество — вся окружающая нас действительность перестала бы существовать, за исключением элементарных частиц. Интересной особенностью их «взаимоотношений» является близкодействие: положительно заряженные частицы, протоны, притягиваются друг к другу только при непосредственном соприкосновении.

Если протоны удалены на некоторое расстояние друг от друга, возникает

электро­магнитное взаимодействие, при котором одноимённо заряженные частицы отталкиваются, а разноимённо заряженные — притягиваются. В случае незаряженных частиц эта сила не возникает — вспомним знаменитый закон Кулона о неподвижных точечных электрических зарядах. Переносчиками электромагнитных сил являются фотоны, обеспечивающие помимо прочего перенос энергии Солнца к нашей планете. Исключение этой силы грозит Земле полным замерзанием. Электромагнитное взаимодействие сильнее гравитационного в 1035 раз, то есть всего в 100 раз слабее ядерного.

Природа предусмотрела ещё одну фундаментальную силу, отличающуюся исчезающе малой интенсивностью и очень незначительным радиусом действия (меньше атомного ядра). Это слабое взаимодействие — его переносчиками выступают особые заряженные и нейтральные бозоны. Сферой ответственности слабых сил является прежде всего бета-распад нейтрона, сопровождающийся образованием протона, электрона и (анти-)нейтрино. Подобные превращения активно идут на Солнце, что и определяет важность этого фундаментального взаимодействия для нас с вами.

(Не)изведанная гравитация

Все описанные силы достаточно подробно изучены и органично встроены в физическую картину мира.

Однако последняя сила, гравитационная, отличается столь малой интенсивностью, что о её сущности до сих пор приходится гадать.

Парадоксальность гравитационного взаимодействия в том, что мы его ежесекундно ощущаем, но никак не можем зафиксировать переносчика. Есть лишь предположение о существовании гипотетического кванта гравитона, обладающего скоростью света. Он способен к интерференции и дифракции, но обделён зарядом. Учёные полагают, что, когда одна частица испускает гравитон, изменяется характер её движения, — аналогичная ситуация складывается с частицей, принимающей квант. Уровень развития техники пока не позволяет нам «увидеть» гравитон и более подробно изучить его свойства. Интенсивность гравитации в 1025 раз меньше слабого взаимодействия.

Как же так, скажете вы, сила притяжения совсем не кажется слабой! В этом и заключаются уникальные свойства фундаментального взаимодействия № 4. Например, универсальность — любое тело с любой массой создаёт в пространстве гравитационное поле, способное проникать сквозь любое препятствие. Причём сила гравитации увеличивается с массой объекта — свойство, характерное только для этого взаимодействия.

Вот почему гигантская по сравнению с человеком Земля создаёт вокруг себя гравитационное поле, удерживающее на поверхности воздух, воду, горные породы и, конечно, живую оболочку. Если одномоментно отменить гравитацию, скорость, с которой мы с вами отправимся в космос, составит 500 м/с. Наравне с электромагнитным взаимодействием гравитация обладает большой дальностью действия. Поэтому её роль в системе движущихся тел во Вселенной огромна. Даже между двумя людьми, находящимися на значительном расстоянии друг от друга, существует микроскопическое гравитационное притяжение.

Гравитационная пушка — вымышленное оружие, создающее локальное гравитационное поле. Оружие позволяет притягивать, поднимать и кидать предметы за счёт силы, генерируемой полем. Впервые эту концепцию использовали в компьютерной игре Half-life 2.

Представьте себе крутящийся волчок, вертикально закреп­лённый в центре кольцевой рамы, свободно вращающейся вокруг горизонтальной оси.

Эта рама — назовём её внутренней — в свою очередь закреплена на внешней кольцевой раме, также свободно вращающейся в горизонтальной плоскости. Конструкция вокруг волчка получила название карданова подвеса, а всё вместе это гироскоп. 

В состоянии покоя волчок в гироскопе мирно вращается в вертикальном положении, но как только внешние силы — например, ускорение — пытаются повернуть ось вращения волчка, он разворачивается перпендикулярно этому воздействию. Как бы мы ни старались повернуть волчок в гироскопе, он всё равно будет вращаться в вертикальном положении. Самые совершенные гироскопы реагируют даже на вращение Земли, что впервые продемонстрировал француз

Жан Бернар Фуко в 1851 году. Если оснастить гироскоп датчиком, считывающим положение волчка относительно рамы, мы получим точное навигационное устройство, позволяющее отслеживать движение объекта в пространстве — например, самолёта.

Гравитационные эффекты

Гравитация может сыграть злую шутку с крупными, гораздо массивнее Земли, объектами в космосе — например, звёздами на поздних стадиях эволюции.

Сила притяжения сжимает звезду и в определённый момент пересиливает внутреннее давление. Когда радиус такого объекта становится меньше гравитационного, происходит коллапс, и звезда гаснет. От неё не исходит больше никакая информация, даже световые лучи не могут преодолеть гигантскую силу притяжения. Так рождается чёрная дыра.

У планет, объектов значительно более миниатюрных, свои гравитационные особенности. Так, Земля за счёт собственной ­массы искривляет пространство-­время и закручивает его своим вращением! Эти явления получили название геодезической прецессии и гравитомагнитного эффекта соответственно.

Что такое геодезическая прецессия? Представим, что по орбите нашей планеты движется объект, на поверхности которого (в невесомости) с большой скоростью вращается волчок. Его ось будет отклоняться в направлении движения с интенсивностью 6,6 угловой секунды в год. Земля искривляет своей массой окружающее пространство-время, со­здавая в нём подобие выемки.

Гравитомагнитный эффект (эффект Лензе — Тирринга) хорошо иллюстрирует вращение палочки в густом мёде: она увлекает за собой тягучую сладкую массу, образуя спиралевидное завихрение. Так и Земля вращением закручивает вокруг своей оси «медовое» пространство-­время. А фиксируется это опять-таки осью волчка, отклоняющегося в сторону вращения Земли на микроскопические 0,04 угловой секунды в год.

Наша планета своей гравитацией оказывает влияние на время и пространство. Это утверждение долгое время оставалось лишь гипотезой Эйнштейна и его последователей, пока в 2004 году американцы не запустили спутник Gravity Probe-B. Аппарат вращался по полярной орбите Земли и был оснащён точнейшими в мире гироскопами — усложнёнными аналогами волчков. О сложности этих технических шедевров говорит тот факт, что неровности на шариках гироскопов не превышали двух-трёх атомов. Если увеличить эти миниатюрные сферы до размеров Земли, то высота самой большой неровности не превысит трёх метров! Такие ухищрения понадобились, чтобы экспериментально установить то самое искривление пространства-времени.

И после 17 месяцев работы на орбите оборудование зафиксировало смещение осей вращения сразу четырёх супергироскопов!

В ходе эксперимента Gravity Probe-B были доказаны два эффекта Общей теории относительности: искривление пространства-времени (геодезическая прецессия) и появление дополнительного ускорения вблизи массивных тел (гравитомагнитный эффект)

У гравитации есть масса других, гораздо более явных эффектов. Например, в нашем организме нет ни одного органа, который бы не был адаптирован к земному притяжению.

Именно поэтому человеку так непривычно и даже опасно длительное время находиться в состоянии невесомости: кровь перераспределяется по организму таким образом, что оказывает чрезмерное давление на сосуды головного мозга, а кости со временем отказываются усваи­вать соли кальция и становятся ломкими, как тростник. Только постоянными физическими нагрузками человек может частично оградить себя от последствий невесомости.

Гравитационное поле Луны оказывает влияние на Землю и её обитателей — о приливах-отливах знают все. За счёт центробежной силы Луна отдаляется от нас на 4 см в год, и интенсивность приливов неумолимо снижается. В доисторический период Луна была гораздо ближе к Земле, и, соответственно, приливы были значительными. Возможно, это стало главным фактором, предопределившим выход живых организмов на сушу.

Несмотря на то что мы до сих пор не знаем, какая частица отвечает за гравитацию, мы можем её измерить! Для этого используется специальный прибор — гравиметр, с которым активно работают геологи в поисках полезных ископаемых. 

В толще земной поверхности горные породы имеют разную плотность, а следовательно, и сила гравитации у них будет различаться. Так можно определить месторождения лёгких углеводородов (нефти и газа), а также плотные породы металлических руд. Измеряют силу притяжения, фиксируя малейшие изменения скорости свободного падения тела с известной массой или хода маятника. Для этого даже ввели специальную единицу измерения — Гал (Gal) в честь Галилео Галилея, который первым в истории определил силу тяжести, замерив путь свободно падающего тела. 

Многолетние исследования силы притяжения Земли из космоса позволили создать карту гравитационных аномалий нашей планеты. Резкое увеличение силы гравитации на отдельном участке суши может быть предвестником землетрясения или извержения вулкана.

Исследование фундаментальных взаи­модействий пока только набирает обороты. Нельзя сказать с уверенностью, что сил всего четыре, — их может быть и пять, и десять. Учёные пытаются собрать все взаимодействия под «крышей» одной модели, однако до её создания ещё ох как далеко. А главным центром притяжения становится гипотетический гравитон. Скептики утверждают, что человек никогда не сможет зафиксировать этот квант, так как его интенсивность слишком мала, но оптимисты верят в будущее технологий и методов физики. Поживём — увидим.

Тэги:

физикаэлектромагнитная волнагравитационные волнынаночастицыкварк

Фундаментальные взаимодействия – виды в природе и физике и частицы переносчики, кратко с примерами

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 239.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 239.

Все события, происходящие в Природе, совершаются в результате сил, источниками которых является взаимное влияние друг на друга частиц материи. Такое влияние осуществляется четырьмя способами. Рассмотрим их кратко.

Фундаментальные взаимодействия в Природе

Способность частиц материи оказывать взаимное силовое влияние называется «взаимодействием». Изучение взаимодействий показало, что механизм влияния в разных случаях существенно различен и не может быть объяснен один через другой. Более того, нередко эти механизмы работают вместе, не исключая друг друга. Поэтому взаимодействия разных типов стали называть «фундаментальными взаимодействиями».

В XX в была разработана квантовая механика, одна из основных идей которой состоит в том, что все взаимодействия в Природе происходят только определенными «шагами», «порциями», которые называются квантами. И суть любого взаимодействия заключается в переносе квантов энергии между частицами материи. Разница между взаимодействиями объясняется различием квантов-переносчиков.

Виды фундаментальных взаимодействий

Всего в Природе существуют четыре вида фундаментальных взаимодействий.

Рис. 1. Таблица фундаментальных взаимодействий.

Гравитационное взаимодействие

С силами гравитации человек был знаком всегда. Изначально сила притяжения приписывалась исключительно Земле. Однако, с развитием науки было открыто притяжение между небесными телами, а в XVIIв И. Ньютон распространил действие гравитации на любые объекты, имеющие массу.

Из-за малой величины силы гравитации трудно поддаются изучению. Например, гравитационная постоянная была измерена лишь в самом конце XVIIIв. По этой же причине возникают сложности с разработкой квантовой теории гравитации в настоящее время. Только уже в XXIв были зарегистрированы гравитационные волны, предсказанные теорией. Частица-переносчик гравитации – гравитон – также пока остается гипотетической.

Можно указать лишь некоторые свойства гравитонов. В частности, гравитоны не имеют массы, и движутся со скоростью света. Поэтому радиус действия гравитационного поля бесконечен, а его интенсивность убывает пропорционально квадрату расстояния.

Рис. 2. Гравитация в физике.

Электромагнитное взаимодействие

С проявлением электромагнетизма человечество также было знакомо с древности. Однако, первоначально к этому взаимодействию были отнесены лишь явления электризации и природного электричества. Развитие теории электродинамики показало, что абсолютное большинство сил, окружающих нас, имеют под собой именно электромагнитную природу, поскольку большинство элементарных частиц обладают электрическим зарядом.

Частицей-переносчиком электромагнитного взаимодействия является фотон, не имеющий массы и движущийся со скоростью света. То есть, радиус действия электромагнитных сил также бесконечен, а интенсивность убывает пропорционально квадрату расстояния.

Рис. 3. Электромагнетизм в физике.

Сильное взаимодействие

Открытие сложного состава атомного ядра поставило вопрос о силе, удерживающей рядом положительно заряженные протоны. Гравитационные силы в ядре пренебрежительно малы, а электромагнитное взаимодействие должно разрушать ядро. Следовательно, существует взаимодействие, не являющееся ни гравитационным, ни электромагнитным, которое и удерживает положительные протоны рядом. Такое взаимодействие было названо ядерным или «сильным» (действительно, оно в сто раз более мощное, чем электромагнитное).

Переносчиками сильного взаимодействия являются особые кванты – глюоны. Однако, в отличие от фотонов, глюоны, во-первых, обладают массой, а во-вторых – сами участвуют в сильном взаимодействии, и сами способны взаимодействовать друг с другом.

Это приводит к двум важным следствиям. Во-первых, глюоны не дают сами себе уходить далеко от источника, радиус сильного взаимодействия имеет порядок $10^{-15}$м. {-18}$м) а также отсутствие связанных систем «притяжения» между частицами.

Что мы узнали?

В Природе существует четыре фундаментальных взаимодействия. Гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Фундаментальное взаимодействие заключается в обмене между частицами материи квантом-переносчиком взаимодействия. У каждого взаимодействия имеется свой квант, свойства которого определяют характер взаимодействия.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 239.

---

А какая ваша оценка?

Разница между гравитацией и электромагнетизмом

6 ноября 2015 г.

от Nipun

Чтение через 3 мин.

Главное отличие — гравитация против электромагнетизма

Гравитация и электромагнетизм — две из четырех фундаментальных сил в физике. Из четырех фундаментальных сил эти две нам наиболее знакомы. Основное различие между гравитацией и электромагнетизмом состоит в том, что гравитация представляет собой силу между массами , тогда как электромагнетизм — это сила между зарядами .

Что такое гравитация

Гравитация относится к силе притяжения между массами. Это одна из четырех фундаментальных сил, ответственных за постоянное падение объектов на Земле, за движение Луны вокруг Земли и движение Земли вокруг Солнца. Именно сэру Исааку Ньютону впервые удалось математически описать гравитацию , когда он понял, что движение яблока, падающего с дерева, и движение Луны вокруг Земли вызваны притяжением между этими объектами и Землей. Его закон всемирного тяготения гласит, что если два объекта, имеющие массу и , разделены расстоянием , гравитационное притяжение между ними определяется выражением:

Где универсальная гравитационная постоянная . Позже работа Эйнштейна показала, что теория гравитации Ньютона была неполной. Сегодня гравитация объясняется с помощью общей теории относительности Эйнштейна . В теории Эйнштейна гравитация описывается как искривление пространства-времени.

В общей теории относительности гравитация считается результатом искривления пространства-времени вокруг массивных объектов.

Из четырех фундаментальных сил гравитацию труднее всего объединить с тремя другими типами сил. Он также сравнительно намного слабее по сравнению с тремя другими типами (сильное взаимодействие, слабое взаимодействие и электромагнетизм).

Что такое электромагнетизм

Электромагнетизм — это сила, которая существует между зарядами. Между покоящимися зарядами могут существовать электростатические силы, а когда заряды движутся, они могут создавать вокруг себя магнитные поля. Таким образом, движущиеся заряды могут создавать электростатические силы, а также магнитные силы друг с другом. Если частица с зарядом движется со скоростью через область, в которой есть электрическое поле с напряженностью и магнитное поле с напряженностью, то сила, действующая на частицу, определяется выражением:

Электромагнетизм отвечает за электричество и притяжение между магнитами. Он также отвечает на тонком уровне за то, что удерживает вас на стуле, и вы не проваливаетесь через него. В Стандартной модели физики элементарных частиц электромагнетизм описывается как опосредованный частицами, называемыми фотонами.

Разница между гравитацией и электромагнетизмом

На что они действуют

Гравитация  действует на массы.

Электромагнетизм действует по обвинению.

Относительная сила

 

Электромагнетизм примерно в 10 ³⁵ раз сильнее силы тяжести ^[1] .

Природа взаимодействия

Гравитация всегда привлекательна.

Электромагнетизм может быть привлекательным или отталкивающим.

Экранирующая способность

Можно экранировать помещения от электромагнитных сил .

Нет возможности экранировать пробелы от  гравитационные силы .

 

Ссылки:

1. Хьюз, С. (2005, 1 февраля). Введение; закон Кулона; Суперпозиция; Электроэнергия . Получено 3 ноября 2015 г. из Массачусетского технологического института
Массачусетского технологического института.

Изображение предоставлено:

«Иллюстрация искривления пространства-времени». Пользователь: Johnstone (создано с использованием изображения планеты Земля, полученного космическим кораблем НАСА «Галилео»). [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

Об авторе: Нипун

Просмотреть все сообщения

Вам также могут понравиться эти

Почему гравитация является самой сильной силой?

Категория: Космос      Опубликовано: 22 мая 2013 г.

Гравитация настолько слаба, что водородная связь в одной капле воды, которая является одной из самых слабых форм электромагнитного взаимодействия, может пересилить гравитацию целой планеты. Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.

На самом деле гравитация — самая слабая из четырех фундаментальных сил. Силы, упорядоченные от самого сильного к самому слабому, следующие: 1) сильное ядерное взаимодействие, 2) электромагнитное взаимодействие, 3) слабое ядерное взаимодействие и 4) гравитация. Если вы возьмете два протона и держите их очень близко друг к другу, они будут оказывать друг на друга несколько сил. Поскольку они оба имеют массу, два протона оказывают друг на друга гравитационное притяжение. Поскольку они оба имеют положительный электрический заряд, они оба вызывают электромагнитное отталкивание друг от друга. Кроме того, они оба имеют внутренний «цветовой» заряд и, таким образом, оказывают притяжение за счет сильного ядерного взаимодействия. Поскольку сильное ядерное взаимодействие является самым сильным на коротких расстояниях, оно преобладает над другими силами, и два протона становятся связанными, образуя ядро ​​гелия (обычно для поддержания стабильности ядра гелия также необходим нейтрон). Гравитация настолько слаба в атомном масштабе, что ученые обычно могут игнорировать ее, не допуская значительных ошибок в своих расчетах.

Однако в астрономических масштабах гравитация действительно доминирует над другими силами. На это есть две причины: 1) гравитация имеет большой радиус действия и 2) отрицательной массы не существует. Каждая сила угасает по мере того, как два объекта, испытывающие силу, становятся более разделенными. Скорость, с которой силы угасают, различна для каждой силы. Сильные и слабые ядерные взаимодействия очень короткодействующие, а это означает, что за пределами крошечных ядер атомов эти силы быстро падают до нуля. Крошечный размер ядер атомов является прямым следствием чрезвычайно малого радиуса действия ядерных сил. Две частицы, находящиеся на расстоянии нанометров друг от друга, слишком далеки друг от друга, чтобы оказывать заметное ядерное взаимодействие друг на друга. Если ядерные силы настолько слабы для двух частиц, расстояние между которыми всего лишь нанометры, должно быть очевидно, что ядерные силы еще более ничтожны в астрономических масштабах. Например, Земля и Солнце слишком удалены друг от друга (миллиарды метров), чтобы их ядерные силы достигли друг друга. В отличие от ядерных сил, как электромагнитная сила, так и гравитация имеют практически бесконечный радиус действия* и уменьшаются по силе как 1/r ² .

Если и электромагнетизм, и гравитация имеют фактически бесконечный радиус действия, то почему Земля удерживается на орбите вокруг Солнца гравитацией, а не электромагнитной силой? Причина в том, что нет такой вещи, как отрицательная масса, но есть такая вещь, как отрицательный электрический заряд. Если вы поместите один положительный электрический заряд рядом с одним отрицательным электрическим зарядом, а затем измерите их объединенную силу с другим, удаленным зарядом, вы обнаружите, что отрицательный заряд имеет тенденцию несколько компенсировать положительный заряд. Такой объект называется электрическим диполем. Электромагнитная сила, вызванная электрическим диполем, угасает как 1/r ³ , а не 1/r ² из-за эффекта отмены. Точно так же, если вы возьмете два положительных электрических заряда и два отрицательных заряда и правильно поместите их близко друг к другу, вы создадите электрический квадруполь. Электромагнитная сила электрического квадруполя угасает еще быстрее, как 1/r ⁴ , потому что отрицательные заряды так хорошо нейтрализуют положительные заряды. По мере того, как вы добавляете все больше и больше положительных зарядов к равному количеству отрицательных зарядов, диапазон электромагнитной силы системы становится все короче и короче. Интересно то, что большинство объектов состоит из атомов, а большинство атомов имеют одинаковое количество положительных и отрицательных электрических зарядов. Поэтому, несмотря на то, что исходная электромагнитная сила одиночного заряда имеет бесконечный диапазон, эффективный диапазон электромагнитной силы для типичных объектов, таких как звезды и планеты, намного короче. Фактически нейтральные атомы имеют эффективный электромагнитный диапазон порядка нанометров. В астрономических масштабах остается только гравитация. Если бы существовала такая вещь, как отрицательная масса (антиматерия имеет положительную массу), и если бы атомы обычно содержали равные части положительной и отрицательной массы, гравитацию постигла бы та же участь, что и электромагнетизм, и не было бы значительной силы в астрономическом масштабе. К счастью, отрицательной массы не существует, и поэтому гравитационная сила нескольких близких друг к другу тел всегда аддитивна. Таким образом, гравитация является самой слабой из сил в целом, но она является доминирующей в астрономических масштабах, потому что имеет самый большой радиус действия и потому что нет отрицательной массы.

*ПРИМЕЧАНИЕ. В приведенном выше описании я использовал старую ньютоновскую формулировку гравитации. Гравитация более точно описывается формулировкой общей теории относительности, которая говорит нам, что гравитация — это не реальная сила, а искривление пространства-времени. В масштабах, меньших, чем группы галактик, и вдали от сверхплотных масс, таких как черные дыры, ньютоновская гравитация является отличным приближением к общей теории относительности. Однако, чтобы правильно объяснить все эффекты, вы должны использовать общую теорию относительности. Согласно общей теории относительности и многочисленным экспериментальным измерениям, подтверждающим ее, гравитация не имеет бесконечного диапазона, а исчезает в масштабе, большем, чем группы галактик. Следовательно, гравитация имеет только 1/r ² поведение и «неограниченный» диапазон в масштабе меньшем, чем группы галактик. Вот почему я сказал, что гравитация имеет «фактически» бесконечный радиус действия. В самых больших масштабах наша Вселенная расширяется, а не стягивается гравитационным притяжением. Такое поведение предсказывается общей теорией относительности. В масштабах меньших, чем группы галактик, пространство-время действует в основном как притягательная ньютоновская гравитация, в то время как в больших масштабах пространство-время действует как нечто совершенно иное, расширяющееся.