La teoría de la relatividad especial (STR) o teoría de la relatividad parcial es una teoría de Albert Einstein, publicada en 1905 en la obra “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” (Albert Einstein - Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, IV. Folge 17. Páginas 891-921 de junio de 1905).
Explicaba el movimiento entre diferentes sistemas de referencia inerciales o el movimiento de cuerpos que se movían entre sí con velocidad constante. En este caso, ninguno de los objetos debe tomarse como sistema de referencia, sino que deben considerarse entre sí. SRT proporciona solo 1 caso en el que 2 cuerpos no cambian la dirección del movimiento y se mueven de manera uniforme.
Las leyes de la TER dejan de aplicarse cuando uno de los cuerpos cambia su trayectoria o aumenta su velocidad. Aquí tiene lugar la teoría general de la relatividad (GTR), dando una interpretación general del movimiento de los objetos.
Dos postulados sobre los que se construye la teoría de la relatividad:
- El principio de relatividad- Según él, en todos los sistemas de referencia existentes, que se mueven entre sí con velocidad constante y no cambian de dirección, se aplican las mismas leyes.
- El principio de la velocidad de la luz- La velocidad de la luz es la misma para todos los observadores y no depende de la velocidad de su movimiento. Esta es la velocidad más alta y nada en la naturaleza tiene mayor velocidad. La velocidad de la luz es 3*10^8 m/s.
Albert Einstein utilizó como base datos experimentales más que teóricos. Este fue uno de los componentes de su éxito. Nuevos datos experimentales sirvieron de base para la creación de una nueva teoría.
Desde mediados del siglo XIX, los físicos han estado buscando un nuevo medio misterioso llamado éter. Se creía que el éter puede atravesar todos los objetos, pero no participa en su movimiento. Según las creencias sobre el éter, al cambiar la velocidad del espectador en relación con el éter, también cambia la velocidad de la luz.
Einstein, confiando en los experimentos, rechazó el concepto de un nuevo medio éter y asumió que la velocidad de la luz es siempre constante y no depende de ninguna circunstancia, como la velocidad de una persona misma.
Intervalos de tiempo, distancias y su uniformidad.
La teoría especial de la relatividad vincula el tiempo y el espacio. En el Universo Material existen 3 conocidos en el espacio: derecha e izquierda, adelante y atrás, arriba y abajo. Si les añadimos otra dimensión, llamada tiempo, ésta formará la base del continuo espacio-tiempo.
Si se mueve a baja velocidad, sus observaciones no convergerán con las de las personas que se mueven más rápido.
Experimentos posteriores confirmaron que el espacio, como el tiempo, no se puede percibir de la misma manera: nuestra percepción depende de la velocidad de movimiento de los objetos.
Conectando energía con masa
A Einstein se le ocurrió una fórmula que combinaba energía con masa. Esta fórmula se usa ampliamente en física y es familiar para todos los estudiantes: E=m*c², donde energía electrónica; m - masa corporal, c - velocidad propagación de la luz.
La masa de un cuerpo aumenta en proporción al aumento de la velocidad de la luz. Si se alcanza la velocidad de la luz, la masa y la energía de un cuerpo se vuelven adimensionales.
Al aumentar la masa de un objeto, se vuelve más difícil lograr un aumento en su velocidad, es decir, para un cuerpo con una masa material infinitamente enorme, se requiere energía infinita. Pero en realidad esto es imposible de lograr.
La teoría de Einstein combinó dos disposiciones separadas: la posición de la masa y la posición de la energía en una ley general. Esto hizo posible convertir energía en masa material y viceversa.
material del libro "Una breve historia del tiempo" de Stephen Hawking y Leonard Mlodinow
Relatividad
El postulado fundamental de Einstein, llamado principio de relatividad, establece que todas las leyes de la física deben ser las mismas para todos los observadores que se mueven libremente, independientemente de su velocidad. Si la velocidad de la luz es constante, entonces cualquier observador que se mueva libremente debería registrar el mismo valor independientemente de la velocidad con la que se acerque o se aleje de la fuente de luz.
El requisito de que todos los observadores estén de acuerdo sobre la velocidad de la luz obliga a un cambio en el concepto de tiempo. Según la teoría de la relatividad, un observador que viaja en un tren y otro que se encuentra en el andén diferirán en su estimación de la distancia recorrida por la luz. Y dado que la velocidad es la distancia dividida por el tiempo, la única manera de que los observadores estén de acuerdo sobre la velocidad de la luz es si también no están de acuerdo sobre el tiempo. En otras palabras, ¡la teoría de la relatividad puso fin a la idea del tiempo absoluto! Resultó que cada observador debe tener su propia medida del tiempo y que relojes idénticos para diferentes observadores no necesariamente mostrarán la misma hora.
Cuando decimos que el espacio tiene tres dimensiones, queremos decir que la posición de un punto en él se puede expresar mediante tres números: las coordenadas. Si introducimos el tiempo en nuestra descripción, obtenemos un espacio-tiempo de cuatro dimensiones.
Otra consecuencia bien conocida de la teoría de la relatividad es la equivalencia de masa y energía, expresada por la famosa ecuación de Einstein E = mс 2 (donde E es energía, m es la masa corporal, c es la velocidad de la luz). Debido a la equivalencia de energía y masa, la energía cinética que posee un objeto material debido a su movimiento aumenta su masa. En otras palabras, el objeto se vuelve más difícil de acelerar.
Este efecto es significativo sólo para los cuerpos que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Por ejemplo, a una velocidad igual al 10% de la velocidad de la luz, la masa corporal será sólo un 0,5% mayor que en reposo, pero a una velocidad igual al 90% de la velocidad de la luz, la masa será más del doble. el normal. A medida que se acerca a la velocidad de la luz, la masa de un cuerpo aumenta cada vez más rápidamente, de modo que se requiere cada vez más energía para acelerarlo. Según la teoría de la relatividad, un objeto nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz, ya que en este caso su masa se volvería infinita, y debido a la equivalencia de masa y energía, se necesitaría energía infinita para lograrlo. Por eso la teoría de la relatividad condena para siempre a cualquier cuerpo ordinario a moverse a una velocidad inferior a la de la luz. Sólo la luz u otras ondas que no tienen masa propia pueden viajar a la velocidad de la luz.
Espacio deformado
La teoría general de la relatividad de Einstein se basa en la suposición revolucionaria de que la gravedad no es una fuerza ordinaria, sino una consecuencia del hecho de que el espacio-tiempo no es plano, como se pensaba anteriormente. En la relatividad general, el espacio-tiempo se dobla o curva por la masa y la energía que se colocan en él. Los cuerpos como la Tierra se mueven en órbitas curvas sin la influencia de una fuerza llamada gravedad.
Dado que una línea geodésica es la línea más corta entre dos aeropuertos, los navegadores guían a los aviones a lo largo de estas rutas. Por ejemplo, podrías seguir las lecturas de la brújula y volar los 5.966 kilómetros que separan Nueva York de Madrid casi hacia el este siguiendo el paralelo geográfico. Pero sólo tendrás que recorrer 5.802 kilómetros si vuelas en un gran círculo, primero en dirección noreste y luego girando gradualmente hacia el este y luego hacia el sureste. La apariencia de estas dos rutas en un mapa, donde la superficie terrestre está distorsionada (representada como plana), es engañosa. Cuando se mueve "directamente" hacia el este de un punto a otro en la superficie del globo, en realidad no se está moviendo en línea recta, o mejor dicho, no en la línea geodésica más corta.
Si la trayectoria de una nave espacial que se mueve en línea recta a través del espacio se proyecta sobre la superficie bidimensional de la Tierra, resulta que es curva.
Según la relatividad general, los campos gravitacionales deberían desviar la luz. Por ejemplo, la teoría predice que cerca del Sol, los rayos de luz deberían inclinarse ligeramente hacia él bajo la influencia de la masa de la estrella. Esto significa que la luz de una estrella distante, si pasa cerca del Sol, se desviará un pequeño ángulo, por lo que un observador en la Tierra no verá la estrella exactamente donde se encuentra realmente.
Recordemos que según el postulado básico de la teoría especial de la relatividad, todas las leyes físicas son las mismas para todos los observadores que se mueven libremente, independientemente de su velocidad. En términos generales, el principio de equivalencia extiende esta regla a aquellos observadores que no se mueven libremente, sino bajo la influencia de un campo gravitacional.
En regiones del espacio suficientemente pequeñas, es imposible juzgar si estás en reposo en un campo gravitacional o si te mueves con aceleración constante en el espacio vacío.
Imagina que estás en un ascensor en medio de un espacio vacío. No hay gravedad, ni “arriba” ni “abajo”. Estás flotando libremente. Entonces el ascensor comienza a moverse con aceleración constante. De repente sientes peso. Es decir, estás presionado contra una de las paredes del ascensor, que ahora se percibe como el suelo. Si coges una manzana y la sueltas, caerá al suelo. De hecho, ahora que te mueves con aceleración, todo dentro del ascensor sucederá exactamente igual que si el ascensor no se moviera en absoluto, sino que estuviera en reposo en un campo gravitacional uniforme. Einstein se dio cuenta de que así como cuando estás en un vagón de tren no puedes saber si está parado o se mueve uniformemente, así cuando estás dentro de un ascensor no puedes saber si se está moviendo con aceleración constante o si está en un campo gravitacional. El resultado de este entendimiento fue el principio de equivalencia.
El principio de equivalencia y el ejemplo dado de su manifestación serán válidos solo si la masa inercial (parte de la segunda ley de Newton, que determina cuánta aceleración le da a un cuerpo una fuerza aplicada a un cuerpo) y la masa gravitacional (parte de la ley de Newton de gravedad, que determina la magnitud de la atracción gravitacional) son la misma.
El uso que hace Einstein de la equivalencia de masas inerciales y gravitacionales para derivar el principio de equivalencia y, en última instancia, toda la teoría general de la relatividad es un ejemplo de desarrollo persistente y consistente de conclusiones lógicas sin precedentes en la historia del pensamiento humano.
Dilatación del tiempo
Otra predicción de la relatividad general es que el tiempo debería ralentizarse alrededor de cuerpos masivos como la Tierra.
Ahora que estamos familiarizados con el principio de equivalencia, podemos seguir el pensamiento de Einstein realizando otro experimento mental que muestre por qué la gravedad afecta el tiempo. Imagínese un cohete volando en el espacio. Por conveniencia, asumiremos que su cuerpo es tan grande que la luz tarda un segundo entero en recorrerlo de arriba a abajo. Finalmente, supongamos que hay dos observadores en el cohete: uno en la parte superior, cerca del techo, el otro en la parte inferior, en el suelo, y ambos están equipados con el mismo reloj que cuenta los segundos.
Supongamos que el observador superior, después de haber esperado a que su reloj haga la cuenta atrás, envía inmediatamente una señal luminosa al observador inferior. En el siguiente conteo, envía una segunda señal. Según nuestras condiciones, cada señal tardará un segundo en llegar al observador inferior. Dado que el observador superior envía dos señales luminosas con un intervalo de un segundo, el observador inferior también las registrará con el mismo intervalo.
¿Qué cambiaría si en este experimento, en lugar de flotar libremente en el espacio, el cohete estuviera parado en la Tierra, experimentando la acción de la gravedad? Según la teoría de Newton, la gravedad no afectará de ninguna manera el estado de las cosas: si el observador de arriba transmite señales con un intervalo de un segundo, el observador de abajo las recibirá con el mismo intervalo. Pero el principio de equivalencia predice un desarrollo diferente de los acontecimientos. Cuál podemos entender si, de acuerdo con el principio de equivalencia, reemplazamos mentalmente la acción de la gravedad por una aceleración constante. Este es un ejemplo de cómo Einstein utilizó el principio de equivalencia para crear su nueva teoría de la gravedad.
Entonces digamos que nuestro cohete está acelerando. (Supondremos que está acelerando lentamente, de modo que su velocidad no se acerca a la velocidad de la luz). Dado que el cuerpo del cohete se está moviendo hacia arriba, la primera señal tendrá que viajar menos distancia que antes (antes de que comience la aceleración), y llegará al observador inferior más pronto que después, dame un segundo. Si el cohete se moviera a una velocidad constante, entonces la segunda señal llegaría exactamente igual antes, de modo que el intervalo entre las dos señales seguiría siendo igual a un segundo. Pero en el momento de enviar la segunda señal, debido a la aceleración, el cohete se mueve más rápido que en el momento de enviar la primera, por lo que la segunda señal recorrerá una distancia más corta que la primera y tardará aún menos tiempo. El observador de abajo, mirando su reloj, registrará que el intervalo entre señales es inferior a un segundo, y no estará de acuerdo con el observador de arriba, quien afirma que envió las señales exactamente un segundo después.
En el caso de un cohete en aceleración, este efecto probablemente no debería ser particularmente sorprendente. Después de todo, ¡lo acabamos de explicar! Pero recuerda: el principio de equivalencia dice que ocurre lo mismo cuando el cohete está en reposo en un campo gravitacional. En consecuencia, incluso si el cohete no está acelerando, sino que, por ejemplo, está parado en la plataforma de lanzamiento en la superficie de la Tierra, las señales enviadas por el observador superior con un intervalo de un segundo (según su reloj) llegarán al observador más bajo con un intervalo más pequeño (según su reloj). ¡Esto es realmente asombroso!
La gravedad cambia el flujo del tiempo. Así como la relatividad especial nos dice que el tiempo pasa de manera diferente para observadores que se mueven entre sí, la relatividad general nos dice que el tiempo pasa de manera diferente para observadores en diferentes campos gravitacionales. Según la relatividad general, el observador inferior registra un intervalo más corto entre las señales porque en la superficie de la Tierra el tiempo avanza más lentamente porque allí la gravedad es más fuerte. Cuanto más fuerte sea el campo gravitacional, mayor será este efecto.
Nuestro reloj biológico también responde a los cambios en el paso del tiempo. Si uno de los gemelos vive en la cima de una montaña y el otro junto al mar, el primero envejecerá más rápido que el segundo. En este caso, la diferencia de edad será insignificante, pero aumentará significativamente en cuanto uno de los gemelos emprenda un largo viaje en una nave espacial que acelera a la velocidad de la luz. Cuando el vagabundo regrese, será mucho más joven que su hermano que quedó en la Tierra. Este caso se conoce como la paradoja de los gemelos, pero es una paradoja sólo para quienes se aferran a la idea del tiempo absoluto. En la teoría de la relatividad no existe un tiempo absoluto único: cada individuo tiene su propia medida de tiempo, que depende de dónde se encuentra y cómo se mueve.
Con la llegada de los sistemas de navegación ultraprecisos que reciben señales de satélites, la diferencia en las frecuencias de reloj a diferentes altitudes ha adquirido importancia práctica. Si el equipo ignorara las predicciones de la relatividad general, ¡el error al determinar la ubicación podría ser de varios kilómetros!
La aparición de la teoría general de la relatividad cambió radicalmente la situación. El espacio y el tiempo adquirieron el estatus de entidades dinámicas. Cuando los cuerpos se mueven o actúan fuerzas, provocan la curvatura del espacio y el tiempo, y la estructura del espacio-tiempo, a su vez, afecta el movimiento de los cuerpos y la acción de las fuerzas. El espacio y el tiempo no sólo influyen en todo lo que sucede en el Universo, sino que ellos mismos dependen de todo ello.
Imaginemos a un intrépido astronauta que permanece en la superficie de una estrella en colapso durante una contracción catastrófica. En algún momento según su reloj, digamos a las 11:00, la estrella se encogerá hasta un radio crítico, más allá del cual el campo gravitacional se intensifica tanto que es imposible escapar de él. Supongamos ahora que, según las instrucciones, el astronauta debe enviar una señal cada segundo durante su reloj a una nave espacial que se encuentra en órbita a una distancia fija del centro de la estrella. Comienza a transmitir señales a las 10:59:58, es decir, dos segundos antes de las 11:00. ¿Qué registrará la tripulación a bordo de la nave espacial?
Anteriormente, después de haber realizado un experimento mental con la transmisión de señales luminosas dentro de un cohete, estábamos convencidos de que la gravedad ralentiza el tiempo y cuanto más fuerte es, más significativo es el efecto. Un astronauta en la superficie de una estrella se encuentra en un campo gravitacional más fuerte que sus colegas en órbita, por lo que un segundo en su reloj durará más que un segundo en el reloj de la nave. A medida que el astronauta avanza con la superficie hacia el centro de la estrella, el campo que actúa sobre él se vuelve cada vez más intenso, de modo que los intervalos entre las señales recibidas a bordo de la nave espacial se alargan constantemente. Esta dilatación del tiempo será muy ligera hasta las 10:59:59, de modo que para los astronautas en órbita el intervalo entre las señales transmitidas a las 10:59:58 y a las 10:59:59 será de muy poco más de un segundo. Pero la señal enviada a las 11:00 horas ya no se recibirá en el barco.
Todo lo que suceda en la superficie de la estrella entre las 10:59:59 y las 11:00 en el reloj del astronauta se extenderá durante un período de tiempo infinito en el reloj de la nave espacial. A medida que se acercan las 11:00 horas, los intervalos entre la llegada a órbita de las sucesivas crestas y valles de las ondas luminosas emitidas por la estrella serán cada vez más largos; lo mismo ocurrirá con los intervalos de tiempo entre las señales del astronauta. Dado que la frecuencia de la radiación está determinada por el número de crestas (o valles) que llegan por segundo, la nave espacial registrará frecuencias cada vez más bajas de la radiación de la estrella. La luz de la estrella se volverá cada vez más roja y al mismo tiempo se apagará. Con el tiempo, la estrella se volverá tan tenue que se volverá invisible para los observadores de la nave espacial; lo único que quedará será un agujero negro en el espacio. Sin embargo, el efecto de la gravedad de la estrella sobre la nave espacial permanecerá y seguirá orbitando.
A. TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN
En el marco de la teoría, que se desarrolló durante diez años, de 1906 a 1916, A. Einstein abordó el problema de la gravedad, que durante mucho tiempo había atraído la atención de los científicos. Por lo tanto, la teoría general de la relatividad a menudo también se denomina teoría de la gravedad. Describió nuevas dependencias de las relaciones espacio-temporales de los procesos materiales. Esta teoría se basa no en dos, sino en tres postulados:
- Primer postulado teoría general de la relatividad - relatividad extendida, que afirma la invariancia de las leyes de la naturaleza en cualquier sistema de referencia, tanto inercial como no inercial, moviéndose con aceleración o desaceleración. Dice que es imposible atribuir un carácter absoluto no sólo a la velocidad, sino también a la aceleración, que tiene un significado específico en relación al factor que la determina.
- Segundo postulado-principio de velocidad constante de la luz- permanece sin cambios.
- Tercer postulado-principio de equivalencia de masas inerciales y gravitacionales. Este hecho ya era conocido en la mecánica clásica. Así, en la ley de gravitación universal formulada por Newton, la fuerza de la gravedad es siempre proporcional a la masa del cuerpo sobre el que actúa. Pero según la segunda ley de Newton, la fuerza que imparte aceleración a un cuerpo también es proporcional a su masa. En el primer caso, estamos hablando de masa gravitacional, que caracteriza la capacidad de un cuerpo para ser atraído por otro cuerpo, en el segundo caso, estamos hablando de masa inercial, que caracteriza el comportamiento de un cuerpo bajo la influencia de factores externos. fuerzas y es una medida de la inercia del cuerpo. Pero en el caso de la caída libre de un cuerpo, la aceleración g = 9,8 m/s 2 no depende de la masa. Galileo lo estableció en sus experimentos. Más precisamente, la equivalencia de estas masas fue establecida en 1890 por el físico húngaro L. Eotvos. Hoy estas conclusiones se han confirmado con un alto grado de precisión: hasta 10 -12.
Después de crear la teoría especial de la relatividad, Einstein se preguntó si las propiedades gravitacionales de los cuerpos cambian si sus propiedades inerciales dependen de la velocidad del movimiento. El análisis teórico realizado por el científico llevó a la conclusión de que la física no sabe distinguir el efecto de la gravedad del efecto de la aceleración. En otras palabras, los efectos cinemáticos que surgen bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales son equivalentes a los efectos que surgen bajo la influencia de la aceleración. Entonces, si un cohete despega con una aceleración de 2 gramo, entonces la tripulación del cohete se sentirá como si estuviera en el doble del campo de gravedad de la Tierra. De manera similar, un observador en un ascensor cerrado no podrá determinar si el ascensor se mueve a un ritmo acelerado o si actúan fuerzas gravitacionales en su interior. Fue sobre la base del principio de equivalencia que se generalizó el principio de relatividad.
La conclusión más importante de la teoría general de la relatividad fue la idea de que los cambios en las características geométricas (espaciales) y temporales de los cuerpos ocurren no solo cuando se mueven a altas velocidades, como lo demuestra la teoría especial de la relatividad, sino también en condiciones gravitacionales fuertes. campos. La conclusión extraída vinculó indisolublemente la teoría general de la relatividad con la geometría, pero la geometría generalmente aceptada de Euclides no era adecuada para ello.
La geometría de Euclides es de naturaleza axiomática, se basa en cinco axiomas e implica la igualdad, homogeneidad del espacio, que se considera plano. Pero poco a poco esta geometría dejó de satisfacer a muchos matemáticos, ya que su quinto postulado no era evidente. Estamos hablando de la afirmación de que a través de un punto que se encuentra fuera de una línea recta, solo se puede trazar una línea paralela a la dada. Asociado a este axioma está la afirmación de que la suma de los ángulos de un triángulo siempre es igual a 180°. Si reemplazamos este axioma por otro, entonces podremos construir una nueva geometría, diferente de la geometría de Euclides, pero igualmente internamente consistente. Esto es exactamente lo que hicieron independientemente uno del otro el matemático ruso N. I. Lobachevsky, el alemán B. Riemann y el húngaro J. Bolyay en el siglo XIX. Riemann utilizó el axioma de que es imposible trazar ni siquiera una sola línea recta paralela a otra determinada. Lobachevsky y Bolyay partieron del hecho de que a través de un punto fuera de una línea se pueden trazar un número infinito de líneas paralelas a la dada. A primera vista, estas afirmaciones parecen absurdas. En un avión, de hecho, son incorrectos. Pero puede haber otras superficies sobre las que tengan lugar nuevos postulados.
Imaginemos, por ejemplo, la superficie de una esfera. En él, la distancia más corta entre dos puntos no se mide a lo largo de una línea recta (no hay líneas rectas en la superficie de una esfera), sino a lo largo del arco de un círculo máximo (los llamados círculos cuyos radios son iguales a radio de la esfera). En el mundo, los meridianos sirven como líneas más cortas similares o, como se les llama, líneas geodésicas. Todos los meridianos, como saben, se cruzan en los polos, y cada uno de ellos puede considerarse una línea recta paralela a cualquier meridiano. La esfera tiene su propia geometría esférica, en la que es cierta la afirmación de que la suma de los ángulos de un triángulo es siempre mayor que 180°. Imaginemos un triángulo sobre una esfera formada por dos meridianos y el arco del ecuador. Los ángulos entre los meridianos y el ecuador son iguales a 90°, y a su suma se suma el ángulo entre los meridianos con su vértice en el polo. Por tanto, no hay líneas disjuntas en la esfera.
También hay superficies para las que el postulado de Riemann resulta ser cierto. Se trata de una superficie en forma de silla de montar, también llamada pseudoesfera. En él, la suma de los ángulos de un triángulo es siempre inferior a 180° y es imposible trazar una sola línea recta paralela a ésta.
Después de que Einstein conoció la existencia de estas geometrías, surgieron dudas sobre el carácter euclidiano del espacio-tiempo real. Quedó claro que era curvo. ¿Cómo imaginar la curvatura del espacio descrita por la teoría general de la relatividad? Imaginemos una lámina de goma muy delgada y supongamos que se trata de un modelo del espacio. Coloquemos bolas grandes y pequeñas en esta hoja: modelos de estrellas y planetas. Cuanto mayor sea su masa, más las bolas doblarán la lámina de goma, lo que demuestra claramente la dependencia de la curvatura del espacio-tiempo de la masa del cuerpo. Así, la Tierra crea un espacio-tiempo curvo a su alrededor, lo que se denomina campo gravitacional. Es esto lo que hace que todos los cuerpos caigan a la Tierra. Pero cuanto más lejos estemos del planeta, más débil será el efecto de este campo. A una distancia muy grande, el campo gravitacional será tan débil que los cuerpos dejarán de caer a la Tierra y, por lo tanto, la curvatura del espacio-tiempo será tan insignificante que podrá despreciarse y el espacio-tiempo podrá considerarse plano.
La curvatura del espacio no necesita entenderse como la curvatura de un plano como una esfera euclidiana, en la que la superficie exterior es diferente de la interior. Desde dentro su superficie parece cóncava, desde fuera parece convexa. Desde el punto de vista de las geometrías no euclidianas, ambos lados de un plano curvo son iguales. La curvatura del espacio no se manifiesta visualmente y se entiende como una desviación de su métrica de la euclidiana, que puede describirse con precisión en el lenguaje matemático.
La teoría de la relatividad estableció no sólo la curvatura del espacio bajo la influencia de campos gravitacionales, sino también la desaceleración del tiempo en campos gravitacionales fuertes. Incluso la gravedad del Sol, una estrella bastante pequeña según los estándares cósmicos, afecta el ritmo del tiempo, ralentizándolo cerca de sí mismo. Por tanto, si enviamos una señal de radio a algún punto cuyo camino pasa cerca del Sol, el viaje de la señal de radio tardará más que si no hay ningún Sol en el camino de esta señal. El retraso de la señal al pasar cerca del Sol es de unos 0,0002 s. Estos experimentos se llevan a cabo desde 1966. Como reflector se utilizaron tanto las superficies de los planetas (Mercurio, Venus) como los equipos de las estaciones interplanetarias.
Una de las predicciones más fantásticas de la teoría general de la relatividad es parada completa del tiempo en un campo gravitacional muy fuerte. Cuanto más fuerte es la gravedad, mayor es la dilatación del tiempo. La dilatación del tiempo se manifiesta en el corrimiento al rojo gravitacional de la luz: cuanto más fuerte es la gravedad, más aumenta la longitud de onda y disminuye su frecuencia. En determinadas condiciones, la longitud de onda puede precipitarse hasta el infinito y su frecuencia, hasta cero.
Con la luz emitida por el Sol, esto podría suceder si nuestra estrella de repente se contrajera y se convirtiera en una bola con un radio de 3 km o menos (el radio del Sol es de 700.000 km). Debido a esta compresión, la fuerza gravitacional sobre la superficie de donde proviene la luz aumentará tanto que el corrimiento al rojo gravitacional será realmente infinito. El sol simplemente se volverá invisible, ni un solo fotón saldrá volando de él.
Digamos de inmediato que esto nunca sucederá con el Sol. Al final de su existencia, después de varios miles de millones de años, experimentará muchas transformaciones; su región central puede reducirse significativamente, pero todavía no tanto. Pero otras estrellas, cuyas masas son tres o más veces la masa del Sol, al final de sus vidas probablemente experimentarán una rápida compresión catastrófica bajo la influencia de su propia gravedad. Esto los llevará a un estado de agujero negro.
Agujero negro - Este es un cuerpo físico que crea una gravedad tan fuerte que el corrimiento al rojo de la luz emitida cerca de él puede llegar al infinito.. Para que surja un agujero negro, el cuerpo debe comprimirse hasta un radio que no exceda la relación entre la masa del cuerpo y la masa del Sol multiplicada por 3 km. Este valor de radio crítico se llama radio gravitacional cuerpos.
Los físicos y astrónomos están absolutamente seguros de que los agujeros negros existen en la naturaleza, aunque hasta el momento no han sido detectados. Las dificultades de las búsquedas astronómicas están relacionadas con la naturaleza misma de estos objetos inusuales. Después de todo, simplemente no son visibles, ya que no brillan, no emiten nada al espacio y, por lo tanto, en el pleno sentido de la palabra, son negros. Sólo mediante una serie de signos indirectos se puede esperar detectar un agujero negro, por ejemplo, en un sistema estelar binario, donde su compañera sería una estrella ordinaria. A partir de las observaciones del movimiento de una estrella visible en el campo gravitacional general de dicho par, sería posible estimar la masa de la estrella invisible, y si este valor excede la masa del Sol en tres o más veces, sería Sería posible afirmar que se ha encontrado un agujero negro. Actualmente existen varios sistemas de estrellas dobles bien estudiados, en los que la masa de la compañera invisible se estima en 5-8 masas solares. Lo más probable es que se trate de agujeros negros, pero hasta que se refinen estas estimaciones, los astrónomos prefieren llamar a estos objetos candidatos a agujeros negros.
La dilatación gravitacional del tiempo, cuya medida y evidencia es el corrimiento al rojo, es muy significativa cerca de las estrellas de neutrones, y cerca del radio gravitacional de un agujero negro es tan grande que el tiempo allí, desde el punto de vista de un observador externo. , simplemente se congela. Para un cuerpo que cae en el campo gravitacional de un agujero negro con una masa igual a tres masas solares, solo tardará aproximadamente una hora en caer desde una distancia de 1 millón de kilómetros hasta el radio gravitacional. Pero según el reloj, que estará lejos del agujero negro, la caída libre del cuerpo en su campo se prolongará en el tiempo hasta el infinito. Cuanto más se acerque el cuerpo que cae al radio gravitacional, más lento le parecerá este vuelo a un observador distante. Un cuerpo observado desde lejos se acercará al radio gravitacional durante un tiempo infinitamente largo y nunca lo alcanzará. Y a cierta distancia de este radio, el cuerpo se congela para siempre; para un observador externo, el tiempo se ha detenido, de la misma manera que el momento congelado de la caída de un cuerpo es visible en una imagen congelada.
Las ideas sobre el espacio y el tiempo formuladas en la teoría de la relatividad de Einstein son, con diferencia, las más consistentes. Pero son macroscópicos, ya que se basan en la experiencia de estudiar objetos macroscópicos, a grandes distancias y largos períodos de tiempo. Al construir teorías que describen los fenómenos del micromundo, esta imagen geométrica, que supone la continuidad del espacio y el tiempo (continuo espacio-temporal), se transfirió a una nueva área sin ningún cambio. No existen datos experimentales que contradigan la aplicación de la teoría de la relatividad en el micromundo. Pero el desarrollo mismo de las teorías cuánticas puede requerir una revisión de las ideas sobre el espacio y el tiempo físicos.
Algunos científicos ya hablan de la posibilidad de la existencia de un cuanto de espacio, una longitud fundamental L. Al introducir este concepto, la ciencia podrá evitar muchas de las dificultades de las teorías cuánticas modernas. Si se confirma la existencia de esta longitud, se convertirá en otra constante fundamental de la física. La existencia de un cuanto de espacio implica también la existencia de un cuanto de tiempo igual a L/C, lo que limita la precisión a la hora de determinar los intervalos de tiempo.
La teoría general de la relatividad considera marcos de referencia no inerciales y afirma la posibilidad de identificarlos con los inerciales (en presencia de un campo gravitacional). Einstein formula la esencia del principio fundamental de esta teoría de la siguiente manera: "Todos los sistemas de referencia son equivalentes para describir la naturaleza (formular sus leyes generales), sin importar en qué estado de movimiento se encuentren". Más precisamente, el principio general de la relatividad dice que cualquier ley de la física es igualmente verdadera y aplicable tanto en sistemas de referencia no inerciales en presencia de un campo gravitacional como en sistemas de referencia inerciales, pero en su ausencia.
Consecuencias de la relatividad general:
1. La igualdad de la masa inercial y gravitacional es uno de los resultados importantes de la Relatividad General, que considera equivalentes todos los sistemas de referencia, no sólo los inerciales.
2. La curvatura de un rayo de luz en un campo gravitacional indica que la velocidad de la luz en dicho campo no puede ser constante, sino que varía en dirección de un lugar a otro.
3. Rotación de la órbita elíptica de los planetas que giran alrededor del Sol (por ejemplo, para Mercurio: 43° por siglo).
4. Dilatación del tiempo en el campo gravitacional de cuerpos masivos o superdensos.
5. Cambio en la frecuencia de la luz a medida que se mueve en un campo gravitacional.
El resultado más significativo de la Relatividad General es el establecimiento de la dependencia de las propiedades espacio-temporales del mundo circundante de la ubicación y densidad de las masas gravitantes.
En conclusión, observamos que varias conclusiones de la teoría general de la relatividad son cualitativamente diferentes de las conclusiones de la teoría de la gravedad de Newton. Los más importantes de ellos están relacionados con la existencia de agujeros negros, singularidades espacio-temporales (lugares donde formalmente, según la teoría, termina la existencia de partículas y campos en la forma habitual que conocemos) y la presencia de ondas gravitacionales (gravitacionales). radiación). Las limitaciones de la teoría general de la gravedad de Einstein se deben a que esta teoría no es cuántica; y las ondas gravitacionales pueden considerarse como un flujo de cuantos específicos: gravitones.
No se han encontrado otras restricciones a la aplicabilidad de la teoría de la relatividad, aunque se ha sugerido repetidamente que a distancias muy pequeñas el concepto de evento puntual y, por tanto, la teoría de la relatividad, puede no ser aplicable. Las teorías cuánticas modernas de las interacciones fundamentales (interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes) se basan precisamente en la geometría de la teoría de la relatividad espacio-temporal. De estas teorías, la electrodinámica cuántica de los leptones es la que ha sido probada con mayor precisión. Los experimentos utilizados para fundamentar la teoría de la relatividad en las primeras décadas de su existencia se repitieron con gran precisión. Hoy en día, estos experimentos tienen un interés predominantemente histórico, ya que el principal cuerpo de evidencia de la teoría general de la relatividad consiste en datos relacionados con las interacciones de partículas elementales relativistas.
En un discurso pronunciado el 27 de abril de 1900 en la Royal Institution de Gran Bretaña, Lord Kelvin dijo: “La física teórica es un edificio armonioso y completo. En el cielo despejado de la física sólo hay dos pequeñas nubes: la constancia de la velocidad de la luz y la curva de intensidad de la radiación en función de la longitud de onda. Creo que estas dos cuestiones concretas pronto se resolverán y los físicos del siglo XX no tendrán nada más que hacer”. Lord Kelvin tenía toda la razón al señalar las áreas clave de la investigación en física, pero no evaluó correctamente su importancia: la teoría de la relatividad y la teoría cuántica que surgieron de ellas resultaron ser espacios infinitos de investigación que han ocupado mentes científicas durante más de cien años.
Como no describía la interacción gravitacional, Einstein, poco después de su finalización, comenzó a desarrollar una versión general de esta teoría, cuya creación pasó entre 1907 y 1915. La teoría era hermosa por su simplicidad y coherencia con los fenómenos naturales, excepto por una cosa: en el momento en que Einstein compiló la teoría, aún no se conocía la expansión del Universo e incluso la existencia de otras galaxias, por lo que los científicos de esa época creían que el Universo existió indefinidamente y era estacionario. Al mismo tiempo, de la ley de gravitación universal de Newton se deducía que, en algún momento, las estrellas fijas simplemente deberían ser atraídas hacia un punto.
Al no encontrar una mejor explicación para este fenómeno, Einstein introdujo en sus ecuaciones , que compensaban numéricamente y permitían así que existiera el Universo estacionario sin violar las leyes de la física. Posteriormente, Einstein comenzó a considerar la introducción de la constante cosmológica en sus ecuaciones como su mayor error, ya que no era necesaria para la teoría y no estaba confirmada por nada más que el Universo aparentemente estacionario en ese momento. Y en 1965 se descubrió la radiación cósmica de fondo de microondas, lo que significó que el Universo tuvo un comienzo y la constante en las ecuaciones de Einstein resultó ser completamente innecesaria. Sin embargo, la constante cosmológica se encontró en 1998: según los datos obtenidos por el telescopio Hubble, las galaxias distantes no frenaron su expansión debido a la atracción gravitacional, sino que incluso aceleraron su expansión.
Teoría básica
Además de los postulados básicos de la teoría especial de la relatividad, aquí se añadió algo nuevo: la mecánica newtoniana dio una evaluación numérica de la interacción gravitacional de los cuerpos materiales, pero no explicó la física de este proceso. Einstein logró describir esto mediante la curvatura del espacio-tiempo tetradimensional por parte de un cuerpo masivo: el cuerpo crea una perturbación a su alrededor, como resultado de lo cual los cuerpos circundantes comienzan a moverse a lo largo de líneas geodésicas (ejemplos de tales líneas son las líneas de la latitud y longitud de la Tierra, que para un observador interno parecen líneas rectas, pero en realidad son ligeramente curvas). Los rayos de luz también se curvan de la misma manera, lo que distorsiona la imagen visible detrás del enorme objeto. Con una coincidencia exitosa de las posiciones y masas de los objetos, esto conduce a (cuando la curvatura del espacio-tiempo actúa como una lente enorme, haciendo que la fuente de luz distante sea mucho más brillante). Si los parámetros no coinciden perfectamente, esto puede dar lugar a la formación de una “cruz de Einstein” o un “círculo de Einstein” en imágenes astronómicas de objetos distantes.
Entre las predicciones de la teoría también estaba la dilatación del tiempo gravitacional (que, al acercarse a un objeto masivo, actuaba sobre el cuerpo de la misma manera que la dilatación del tiempo debido a la aceleración), gravitacional (cuando un rayo de luz emitido por un cuerpo masivo pasa hacia la parte roja del espectro como consecuencia de su pérdida de energía por la función de trabajo de salida del “pozo de gravedad”), así como las ondas gravitacionales (perturbación del espacio-tiempo que produce cualquier cuerpo con masa durante su movimiento) .
Estado de la teoría
La primera confirmación de la teoría general de la relatividad la obtuvo el propio Einstein en el mismo año 1915, cuando se publicó: la teoría describía con absoluta precisión el desplazamiento del perihelio de Mercurio, que antes no podía explicarse mediante la mecánica newtoniana. Desde entonces, se han descubierto muchos otros fenómenos que la teoría predijo, pero que en el momento de su publicación eran demasiado débiles para ser detectados. El último descubrimiento de este tipo hasta la fecha fue el descubrimiento de ondas gravitacionales el 14 de septiembre de 2015.
Una de las perlas del pensamiento científico en la tiara del conocimiento humano con la que entramos en el siglo XXI es la Teoría General de la Relatividad (en adelante GTR). Esta teoría ha sido confirmada por innumerables experimentos; diré más, no hay un solo experimento en el que nuestras observaciones difieran ni un poquito, ni siquiera un poquito, de las predicciones de la Teoría General de la Relatividad. Dentro de los límites de su aplicabilidad, por supuesto.
Hoy quiero contaros qué clase de bestia es esta Teoría General de la Relatividad. ¿Por qué es tan difícil y por qué? De hecho ella es tan simple. Como ya entiendes, la explicación irá. en tus dedos™ Por tanto, les pido que no juzguen con demasiada dureza las interpretaciones muy libres y las alegorías no del todo correctas. Quiero que cualquiera lea esta explicación. humanitario, sin ningún conocimiento de cálculo diferencial ni de integración de superficies, pudo comprender los conceptos básicos de la relatividad general. Después de todo, históricamente, esta es una de las primeras teorías científicas que comienzan a alejarse de la experiencia humana cotidiana habitual. En la mecánica newtoniana todo es sencillo, tres dedos bastan para explicarlo: aquí está la fuerza, aquí está la masa, aquí está la aceleración. Aquí hay una manzana cayendo sobre tu cabeza (¿todos han visto cómo caen las manzanas?), aquí está la aceleración de su caída libre, aquí están las fuerzas que actúan sobre ella.
Con la relatividad general, no todo es tan simple: curvatura del espacio, dilatación del tiempo gravitacional, agujeros negros, todo esto debería causar (¡y causa!) muchas sospechas vagas en una persona que no está preparada. ¿Estás jugando con mis oídos, amigo? ¿Cuáles son las curvaturas del espacio? ¿Quién vio estas distorsiones, de dónde vienen? ¿Cómo es posible imaginar algo así?
Intentemos resolverlo.
Como se puede entender por el nombre de la Teoría General de la Relatividad, su esencia es que En general, todo en el mundo es relativo. Broma. Aunque en realidad no.
La velocidad de la luz es la cantidad relativa a la que son relativas todas las demás cosas en el mundo. Todos los sistemas de referencia son iguales, sin importar dónde se muevan, sin importar lo que hagan, incluso girando en un lugar, incluso moviéndose con aceleración (lo cual es un duro golpe en las entrañas de Newton y Galileo, quienes pensaban que sólo los sistemas que se mueven de manera uniforme y rectilínea de referencia pueden ser relativos e iguales, y aun así, sólo en el marco de la mecánica elemental) - de todos modos, siempre puedes encontrar truco inteligente(científicamente esto se llama transformación de coordenadas), con la ayuda del cual será posible pasar sin dolor de un marco de referencia a otro, prácticamente sin perder nada en el camino.
Un postulado ayudó a Einstein a llegar a tal conclusión (permítanme recordarles: una afirmación lógica tomada por fe sin pruebas debido a su obviedad) "sobre la igualdad de la gravedad y la aceleración". (atención, aquí hay una gran simplificación de las formulaciones, pero en términos generales todo es correcto: la equivalencia de los efectos del movimiento uniformemente acelerado y la gravedad está en el corazón de la Relatividad General).
Demuestre este postulado, o al menos mentalmente. probar bastante sencillo. Bienvenido al Elevador Einstein.
La idea de este experimento mental es que si estuvieras encerrado en un ascensor sin ventanas ni puertas, entonces no existe la más mínima, absolutamente ninguna forma de saber en qué situación te encuentras: o el ascensor sigue en pie como está. estaba en el nivel de la planta baja, y usted (y todos los demás contenidos del ascensor) actúa la fuerza de atracción habitual, es decir, la fuerza de gravedad de la Tierra, o de todo el planeta Tierra, desapareció de debajo de tus pies, y el ascensor comenzó a subir, con una aceleración igual a la aceleración de la caída libre. gramo=9,8m/s2.
No importa lo que haga, no importa qué experimentos lleve a cabo, no importa qué mediciones de los objetos y fenómenos circundantes realice, es imposible distinguir entre estas dos situaciones, y en el primer y segundo caso, todos los procesos en el ascensor serán ocurrir exactamente igual.
El lector con un asterisco (*) probablemente conozca una salida complicada a esta dificultad. Fuerzas de marea. Si el ascensor es muy (muy, muy) grande, de 300 kilómetros de diámetro, es teóricamente posible distinguir la gravedad de la aceleración midiendo la fuerza de la gravedad (o la magnitud de la aceleración, todavía no sabemos cuál es cuál) en diferentes extremos del ascensor. Un ascensor tan enorme será ligeramente comprimido por las fuerzas de marea en la sección transversal y ligeramente estirado por ellas en el plano longitudinal. Pero estos ya son trucos. Si el ascensor es lo suficientemente pequeño, no podrás detectar ninguna fuerza de marea. Así que no hablemos de cosas tristes.
En total, en un ascensor bastante pequeño podemos suponer que La gravedad y la aceleración son lo mismo.. Parecería que la idea es obvia e incluso trivial. ¿Qué hay de nuevo o complicado aquí, dices? ¡Esto debería quedar claro para un niño! Sí, en principio, nada complicado. No fue Einstein quien inventó esto; esas cosas se conocían mucho antes.
Einstein decidió descubrir cómo se comportaría un rayo de luz en un ascensor de este tipo. Pero esta idea tuvo consecuencias de gran alcance, en las que nadie pensó seriamente hasta 1907. Quiero decir, para ser honesto, muchas personas pensaron en ello, pero solo una decidió involucrarse tan profundamente.
Imaginemos que enfocamos a Einstein con una linterna en nuestro ascensor mental. Un rayo de luz salió volando de una pared del ascensor, desde el punto 0) y voló paralelo al suelo hacia la pared opuesta. Mientras el ascensor está parado, es lógico suponer que el haz de luz incidirá en la pared opuesta, exactamente frente al punto de partida 0), es decir llegará al punto 1). Los rayos de luz viajan en línea recta, todos fueron a la escuela, todos aprendieron esto en la escuela, y el joven Albertik también.
Es fácil adivinar que si el ascensor subiera, durante el tiempo que el rayo volaba a través de la cabina, tendría tiempo de moverse un poco hacia arriba.
Y si el ascensor se mueve con aceleración uniforme, entonces la viga golpeará la pared en el punto 2), es decir cuando se ve desde el lado parecerá que la luz se mueve como en una parábola.
Bueno, está claro que De hecho no hay parábola. El rayo voló recto y todavía lo hace. Es que mientras volaba en línea recta, el ascensor logró subir un poco, así que aquí estamos. Parece que el rayo se movía en parábola.
Todo es exagerado y exagerado, claro. Un experimento mental sobre por qué nuestra luz vuela lentamente y los ascensores se mueven rápidamente. Todavía no hay nada particularmente interesante aquí, todo esto también debería ser comprensible para cualquier escolar. Puedes realizar un experimento similar en casa. Sólo hay que encontrar “vigas muy lentas” y ascensores buenos y rápidos.
Pero Einstein fue verdaderamente un genio. Hoy mucha gente lo regaña, como si no fuera nadie ni nada en absoluto, se sentaba en su oficina de patentes, tejía sus conspiraciones judías y robaba ideas físicos reales. La mayoría de los que dicen esto no entienden en absoluto quién es Einstein y qué hizo por la ciencia y la humanidad.
Einstein dijo: dado que "la gravedad y la aceleración son equivalentes" (repito una vez más, no dijo exactamente eso, estoy exagerando y simplificando deliberadamente), significa que en presencia de un campo gravitacional (por ejemplo, cerca del planeta Tierra), la luz tampoco volará en línea recta, sino a lo largo de una curva. La gravedad doblará el haz de luz.
Lo cual en sí mismo era una herejía absoluta para esa época. Cualquier campesino debería saber que los fotones son partículas sin masa. Esto significa que la luz “no pesa” nada. Por lo tanto, a la luz no debería importarle la gravedad, no debería ser “atraída” por la Tierra, como lo son las piedras, las bolas y las montañas. Si alguien recuerda la fórmula de Newton, la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los cuerpos y directamente proporcional a sus masas. Si un rayo de luz no tiene masa (y la luz realmente no la tiene), ¡entonces no debería haber atracción! Aquí los contemporáneos comenzaron a mirar de reojo a Einstein con sospecha.
Y él, la infección, fue aún más lejos. Dice que no les romperemos la cabeza a los campesinos. Creemos que los antiguos griegos (¡hola, antiguos griegos!), Dejemos que la luz se propague como antes estrictamente en línea recta. Mejor supongamos que el espacio mismo alrededor de la Tierra (y cualquier cuerpo con masa) se curva. Y no sólo el espacio tridimensional, sino el espacio-tiempo cuatridimensional.
Aquellos. La luz voló en línea recta y todavía lo hace. Sólo que esta línea recta ya no está dibujada sobre un plano, sino sobre una especie de toalla arrugada. Y también en 3D. Y es la presencia cercana de la masa lo que arruga esta toalla. Bueno, más precisamente la presencia de energía-impulso, para ser absolutamente precisos.
Todo para él: "¡Albertik, estás conduciendo, deja de consumir opio lo antes posible! ¡Porque el LSD aún no se ha inventado y definitivamente no se te ocurriría algo así en tu cabeza sobria! ¡Qué espacio tan torcido!" ¿de qué estás hablando?"
Y Einstein dijo: "¡Te lo mostraré de nuevo!"
Enciérrate en tu torre blanca (en la oficina de patentes, quiero decir) y ajustemos las matemáticas a las ideas. Pujé durante 10 años hasta que di a luz esto:
Más precisamente, esta es la quintaesencia de lo que dio a luz. En la versión más detallada hay 10 fórmulas independientes, y en la versión completa hay dos páginas de símbolos matemáticos en letra pequeña.
Si decides tomar un curso real de Relatividad General, la parte introductoria termina aquí y luego deben seguir dos semestres de estudio del lenguaje duro. Y para prepararte para estudiar esta matemática, necesitas al menos tres años más de matemáticas superiores, dado que te graduaste de la escuela secundaria y ya estás familiarizado con el cálculo diferencial e integral.
Con la mano en el corazón, el matan allí no es tan complicado como tedioso. El cálculo tensorial en el espacio pseudoriemanniano no es un tema muy confuso de entender. Esto no es cromodinámica cuántica ni, Dios no lo quiera, teoría de cuerdas. Aquí todo está claro, todo es lógico. Aquí hay un espacio de Riemann, aquí hay una variedad sin rupturas ni pliegues, aquí hay un tensor métrico, aquí hay una matriz no degenerada, escriba fórmulas usted mismo y equilibre los índices, asegurándose de que las representaciones covariantes y contravariantes de los vectores en ambos lados de la las ecuaciones se corresponden entre sí. No es difícil. Es largo y tedioso.
Pero no lleguemos a tales extremos y volvamos a a nuestros dedos™. En nuestra opinión, de forma sencilla, la fórmula de Einstein significa aproximadamente lo siguiente. A la izquierda del signo igual en la fórmula están el tensor de Einstein más el tensor métrico covariante y la constante cosmológica (Λ). Esta lambda es esencialmente energía oscura que todavía tenemos hoy no sabemos nada, pero amamos y respetamos. Y Einstein ni siquiera lo sabe todavía. Tiene su propia historia interesante, digna de un post aparte.
En pocas palabras, todo lo que está a la izquierda del signo igual muestra cómo cambia la geometría del espacio, es decir cómo se dobla y retuerce bajo la influencia de la gravedad.
Y a la derecha, además de las constantes habituales como π , velocidad de la luz C y constante gravitacional GRAMO hay una carta t- tensor de energía-momento. En términos de Lammer, podemos considerar que esta es la configuración de cómo se distribuye la masa en el espacio (más precisamente, la energía, porque qué masa o energía es la misma). plaza emtse) para crear gravedad y doblar el espacio con ella para que corresponda al lado izquierdo de la ecuación.
Esa, en principio, es toda la Teoría General de la Relatividad. en tus dedos™.
