¿El espacio-tiempo está curvado o el campo de gravedad está curvado en el espacio-tiempo?

Cuando la gravedad actúa sobre el fotón, la energía del fotón aumenta y su frecuencia también aumenta (o disminuye). En el turno rojo el trabajo es negativo (la frecuencia disminuye) y en el turno azul el trabajo es positivo (la frecuencia aumenta). Cuando el fotón abandona el campo gravitacional, cambia a rojo y cuando el fotón cae, cambia a azul. Cuando la luz se mueve en el espacio y no hay efecto gravitacional, el camino de la luz es lineal. Ahora supongamos que la luz se mueve en el campo gravitacional de un cuerpo masivo. La gravedad funciona en eso.

Luz en campo gravitacional

Si los movimientos en el espacio no tienen efectos gravitacionales, los fotones se mueven linealmente con la velocidad de c (parte superior de la Figura). Pero el espacio está lleno de gravitones. Entonces, los caminos de los fotones son como el lado derecho de la Figura.

El lado izquierdo de la figura muestra que un fotón se mueve en un campo gravitacional de un cuerpo masivo.

En el punto A, el fotón tiene la velocidad c, la frecuencia v y la energía E que llega al punto A. El campo gravitacional actúa sobre el fotón, algunos gravitones entran en la estructura del fotón. El fotón acelera hacia el cuerpo masivo. Su frecuencia, energía y velocidad aumentan.

En el punto B, el fotón tiene una frecuencia v1, energía E1 y velocidad de c1. Durante el tiempo que cae el fotón, la distancia entre el fotón y el cuerpo disminuye, hasta que alcanza el punto G. En el punto G, la frecuencia, la velocidad y la energía son máximas para este fotón. Cuando el fotón alcanza el punto F ‘, es lo mismo que el punto F, y así sucesivamente. En el punto A ‘, es lo mismo que el punto A.

El comportamiento de los fotones y los campos gravitacionales es el mismo que el de la primavera y los objetos. En el lado izquierdo de la figura de arriba, cuando un fotón está cayendo, cambia a azul y la fuerza de gravedad se convierte en energía. Cuando el fotón se escapa de un cuerpo masivo, cambia a rojo y la energía se convierte en fuerza de gravedad.

Para obtener más información, vea mi respuesta en los siguientes elementos:

¿Cómo interactúa la gravedad con el espacio-tiempo a nivel cuántico?

¿Cuáles son las ecuaciones y experimentos a partir de los cuales se concluye el concepto de espacio-tiempo?

Por un lado, hablamos sobre el espacio-tiempo, y por otro lado, decimos que el tiempo no existe fuera de la mente humana. ¿Cómo es eso posible?

No hay duda de que el espacio-tiempo es curvo. Es solo una consecuencia de las ecuaciones. Es cierto que no es muy satisfactorio tratar de visualizarlo, pero las ecuaciones funcionan. Quizás surja un sistema mejor visualizado, pero estas ecuaciones seguirán siendo ciertas. Realmente no puedo distinguir entre sus elecciones en esta pregunta, pero con respecto a lanzar una pelota horizontalmente, solo puedo ofrecer la siguiente opinión. Lo más cercano que puedes ver a una pelota lanzada absolutamente horizontalmente con suficiente impulso para permanecer sobre el suelo por un segundo es una bola rápida de un lanzador de grandes ligas, y no creo que permanezca en el aire por un segundo completo. Puedo estar equivocado, pero si puedes hacerlo, eres mejor hombre que yo.

La curva de un objeto lanzado es simplemente porque está acelerando hacia abajo, y mientras la velocidad horizontal es constante, la velocidad vertical aumenta.

Tiene que ver con la curvatura del espacio-tiempo o con la relatividad de Einstein. La velocidad de 500 m / s es estupendamente lenta para que se vea cualquier efecto relativista.

Sin embargo, es solo una mala elección de palabras por parte de matemáticos y físicos.

Contexto de esta pregunta:

Soy capaz de lanzar una pelota horizontalmente a una velocidad tal que permanece sobre el suelo por más de 1 segundo. Mientras que a mi siguiente pregunta, los expertos dicen que la bala no puede permanecer sobre el suelo ni siquiera por un segundo.

Se dispara una bala horizontalmente a una velocidad de 500 m / s desde una altura de 2 m. Ignorando la resistencia del aire, ¿cuánto tiempo permanecerá sobre el suelo?

Claramente, el estado de movimiento bajo la gravedad se ha alterado o se ha “curvado” debido a la influencia del movimiento inercial que en sí mismo no ha sido alterado por la gravedad. ¿No hay secreto de que el campo es realmente curvo? ¿O es que es la velocidad lateral la que puede inducir curvatura en los efectos de la gravedad?

La aceleración vertical hacia la superficie horizontal supuesta de la tierra está dada por Gravedad de la Tierra – Wikipedia g = 9.80665 [m / s ^ 2]. En t = 0, la bala se mueve horizontalmente, por lo que la velocidad hacia la tierra es 0 [m / s]. Para todo t> 0, la velocidad viene dada por: v (t) = g * t [m / s].

La distancia recorrida hacia la superficie de la tierra está dada por h (t) = 2 – 1/2 * g * t ^ 2 = 2 – 9.80665 / 2 * t ^ 2 es cuadrática con respecto al tiempo t.

La altura sobre la superficie de la tierra se reduce a cero después de t (h = 0) = sqrt (4 / g) = sqrt (0.407886485) = 0.638650013 [s]

Debido a que hay una resistencia al aire descuidada y las velocidades en direcciones ortogonales también son independientes, la velocidad de 500 [m / s] permanece ya que es t = 0 [s] independiente de la aceleración vertical hacia la superficie de la tierra.

Si pudieras ver el espacio como un fluido, creo que lo verías muy denso en la superficie de la Tierra y fluyendo. Debido a que el espacio es un lugar adonde ir, los átomos de su cuerpo se moverían a través de él para llegar al espacio más denso. Cuando los átomos de tu cuerpo están en el espacio más denso, lleva más tiempo moverse una cierta distancia. Cuando juntas los dos efectos, parece que algo es curvo y lo llaman espacio-tiempo.

¿Alguna vez te has preguntado sobre el viento? Piensa en todo este espacio alejándose de la Tierra y agitando la atmósfera. Por supuesto, el calor del sol también está calentando la atmósfera y la está ayudando a moverse.

Einstein nos enseñó que el espacio de las curvas de masa en su vecindad. La gravedad es el espacio-tiempo curvo que dice cómo moverse.

No, es el espacio-tiempo que es curvo. No soy un experto en GR, pero lo sé mucho.