Si la fuerza de la gravedad puede considerarse una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo, ¿por qué la fuerza eléctrica no puede considerarse igual?

La razón por la que se ven iguales es geométrica. Cada una de las fuerzas sale con simetría esférica de una carga. Es decir, si no hay otras fuerzas presentes, una carga (o masa) emite la misma fuerza en todas las direcciones. Entonces se caen en proporción a la superficie de una esfera, es decir, en proporción a su radio al cuadrado. (el área de superficie de una esfera es cuatro pi r al cuadrado).

Podrías imaginarlo como si a cualquier distancia, el campo eléctrico o gravitacional tuviera que extenderse por igual sobre toda la superficie de una esfera en ese punto.

En cuanto a otros términos en las ecuaciones, el producto de masas o cargas solo te dice que se están afectando entre sí. Y G, k depende de las unidades que esté utilizando, por ejemplo, en unidades cgs no tiene k para la fuerza eléctrica.

Por cierto, esta respuesta (que creo que es precisa) me la dio alguien que no era un físico en absoluto, sino que trabajaba en teatro, enseñó iluminación de teatro en mi universidad y tuvo más conocimiento que la mayoría de las personas que he conocido. conocido.

Las respuestas dadas sobre la universalidad de la gravedad que conduce a la dilatación del tiempo y la curvatura espacial, y la base geométrica común de una ley del cuadrado inverso, están en lo cierto.

Lo que quiero agregar es que hace mucho tiempo se desarrolló una explicación de la curvatura espacio-temporal de la gravedad. Requiere 5 dimensiones, y se llama ecuación de Kaluza-Klein. Como las pruebas para las resonancias de Kaluza-Klein se pueden realizar a una energía cada vez mayor, por ejemplo, usando el LHC, la presencia de grandes dimensiones adicionales (en oposición a las pequeñas dimensiones fuertemente curvadas como en la teoría de cuerdas) parece gradualmente cada vez menos probable.

Llegué a la misma pregunta cuando estaba en pregrado.

Es importante tener en cuenta que la naturaleza a veces recicla ecuaciones. Por ejemplo, una taza de café refrigerante, un condensador de descarga y la descomposición de una muestra radiactiva, siguen la misma ecuación diferencial.

La electricidad y la gravitación también siguen la misma ecuación diferencial. (Ecuación de Poisson) Resulta que la solución a esta ecuación diferencial produce el potencial [matemático] \ frac {1} {r} [/ matemático] o el [matemático] \ frac {1} {r ^ {2}} [ / math] force (la función de Green para esta ecuación [math] – [/ math] [math] \ frac {1} {4 \ pi r} [/ math]).

La observación nos dice que la gravedad dobla la luz. Los campos eléctricos no. Sin embargo, los campos eléctricos fuertes pueden dispersar la luz. Los físicos dicen que la electricidad y el magnetismo tienen una muy buena teoría cuántica, la gravedad, por otro lado, no. Lo mejor que tenemos para la gravedad hasta ahora son las ecuaciones de campo de Eintein que nos dicen que el espacio es curvo.

Si la fuerza de la gravedad se puede considerar una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo, ¿por qué la fuerza eléctrica no se puede considerar igual?

La gravedad es universal.

Afecta todo, independientemente de la masa, el tipo o la carga.

La fuerza eléctrica solo afecta a las cosas que están cargadas.

Por lo tanto, la gravedad puede considerarse una curva del espacio-tiempo. E-force no puede.

Sin embargo, puede considerarse una curvatura en una quinta dimensión, como lo demostró Kaluza & Klein a principios del siglo XX.

Si esa es una forma sensata de modelar, es otra cuestión. Sin embargo, a los teóricos de cuerdas les gusta como una primera etapa que llevó a sus ideas.

En cualquier caso, no puede ser una curvatura del espacio-tiempo, sino algo relacionado.