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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / physics / 22590 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-12  |  3.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!crdgw1!newsun!dseeman
  2. From: dseeman@novell.com (Daniel Seeman)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Gravity & Rubber Sheet Analogy Problem
  5. Keywords: gravity, general relativity
  6. Message-ID: <1993Jan12.175947.18005@novell.com>
  7. Date: 12 Jan 93 17:59:47 GMT
  8. References: <79814@hydra.gatech.EDU>
  9. Sender: news@novell.com (The Netnews Manager)
  10. Distribution: usa
  11. Organization: Novell Inc., San Jose, Califonia
  12. Lines: 56
  13. Nntp-Posting-Host: db.sjf.novell.com
  14.  
  15. In article <79814@hydra.gatech.EDU> gt1057a@prism.gatech.EDU (gt1057a JOHNSTON,KEITH) writes:
  16. >In almost all explanations of gravity as warped space, the analogy
  17. >used is two-dimensional.  A mass deforms a "rubber sheet", causing
  18. >a depression in the two dimensional space.  Then, when an object 
  19. >approaches the mass, it takes the shortest straight line on the
  20. >sheet, which looks like a curved path to the people living in the
  21. >two dimensional universe.
  22. >
  23. >But what if the first mass is Earth, and I set the moon in its
  24. >depression, with no initial velocity.  What would pull it "down"
  25. >toward the Earth, whicsits at the b bottom?  Why wouldn't it
  26. >just sit there in the depression?  Unless there is some other force
  27. >pushing it down the slope, which would mean an external "gravitational"
  28. >force outside the rubber-sheet universe, why would it move?
  29. >
  30. >                        Keith J
  31. >
  32. I'll take a crack at this one...
  33.  
  34. The "rubber sheet" example is just an analogy used to show what the deformation
  35. of space MIGHT look like.  The near earth gravitational force is essential to 
  36. making this analogy work in that it pulls the model earth and moon down into
  37. the sheet so as deform the sheet.  Therefore, when the larger earth model
  38. is placed on the sheet a large deformation is made so that when the moon is
  39. placed on the sheet (a proportional distance from the model earth), it is 
  40. already on a sloped surface.  This sloped surface has a tendancy to pull the
  41. model moon toward the model earth.  It is important to note the weights of the
  42. models (to a large degree) determines the "strength" of the "attraction."  For
  43. example, if the model earth is too much heavier than the model moon, the model
  44. moon will accelerate directly over to the model earth when placed on the sloped
  45. rubber sheet.  The model moon must be heavy enough to deform the fabric enough
  46. so that it will remain in the same area (or orbit) that it was originally 
  47. placed.  I have seen a good model like this and we were actually able to get the
  48. moon to circle about the earth a couple of times in what appeared to be a
  49. "stable orbit."
  50.  
  51. The point is that the "rubber sheet" analogy is just that.  It is sort of a koan
  52. or a thought experiment used to show what space might look like if you could
  53. actually see it (when deformed by massive objects).  If the sheet were not in
  54. an external gravitational field (due to the massive earth), the models would not
  55. be pulled down into the fabric and no deformation would occur.  In this case,
  56. the model would not work so well (if at all).  So for this analogy to work, you
  57. need the external gravity since that is what is acting to force the sheet's
  58. deformation.  Gravity also pulls the weights down the sloped surface of
  59. the deformed sheet.  In reality the two massive objects are pulled together due 
  60. to the attractive gravitational force that each exerts on the other.  But for
  61. "small" masses (ie. smaller than the earth and moon---for real) it is really
  62. hard to observe this phenomena without specialized equipment (or a trained eye)
  63. because the gravitational force is pretty weak.
  64.  
  65. I hope that is clear and correct...
  66.  
  67. Other explanations or discussions are invited.  If you have other thoughts, 
  68. please do tell ;-)
  69.  
  70. dks.
  71.