Si el espacio vacío no tiene propiedades intrínsecas, ¿cómo puede curvarse el espacio-tiempo?

No estoy seguro si entiendo esta pregunta perfectamente. Parece ser una pregunta filosófica que cualquier otra cosa. Citar a Hermann Weyl en su libro “Espacio, Tiempo, Materia”, diciendo que las curvas de “materia” “espacio-tiempo” (nótese que “curvas” se usa aquí como verbo), NO es el verdadero significado de GR.

La analogía es la siguiente: la mayoría dirá que el calor hace que los átomos / moléculas dentro de un objeto vibren o ganen energía cinética, y eleva su temperatura. Pero técnicamente, la vibración o energía cinética misma ES calor. En el espacio exterior, en un vacío verdadero, la temperatura no se puede definir, o simplemente cero absoluto. Si no hay nada que vibrar o mover (como las moléculas de gas), no puede ganar calor ni medir su temperatura. Imagine que si coloca un termómetro en el vacío, las vibraciones en ese termómetro seguirán vibrando, sin ningún medio para perder su energía a su alrededor (aparte de la radiación), su temperatura (del termómetro) no disminuirá. Pero entonces, no estamos midiendo la temperatura del vacío.

Ah, hablando de eso, me recuerda una de las cosas que aprendí en mi examen oral de física hace décadas. De alguna manera me llevaron a responder algo sobre viajes espaciales, y recordé a Tom Hanks temblando en la nave espacial fría, en “Apollo 13”, la película. Pobre Tom, pensé. ¡Incorrecto! El astrofísico en el panel me guió amablemente para ver mi error. Perder un calor significativo en el espacio exterior (a través de la radiación del cuerpo negro) llevará más de una vida.

De todos modos, de nuevo en pie, de la misma manera, Materia = curvatura espacio-tiempo. La materia NO está haciendo que el espacio-tiempo se curve como una relación de causa y efecto.

Supongo que en “Physics Jeopardy!”, La curvatura espacio-temporal de Hermann Weyl y Einstein es la respuesta a “¿Cuál es el problema?”

De regreso a la pregunta de OP, si imagina que el “espacio vacío” no tiene ninguna propiedad intrínseca en un sentido filosófico, y ahora lleva la materia a este espacio vacío, está trayendo una estructura de espacio-tiempo a su inocente espacio vacío.

“El espacio vacío no está vacío. “Cita Stephen Hawking. Einstein hizo un cambio completo en su actitud sobre el espacio:

Éter de Einstein

Es una ironía de la física que las dos teorías de la relatividad de Einstein se basen en ideas perceptivamente diferentes: la Teoría especial niega la necesidad de un medio de propagación, mientras que la Relatividad general exige que haya alguna forma de realidad espacial. En su discurso de 1920 en la Universidad de Leyden. Einstein declaró:

” … negar el éter es asumir en última instancia que el espacio vacío no tiene cualidades físicas. Los hechos fundamentales de la mecánica no armonizan con esta visión. Para el comportamiento mecánico de un sistema corporal que flota libremente en el espacio vacío, no solo depende de las posiciones relativas (distancias) y las velocidades relativas, sino también de su estado de rotación, que físicamente se puede tomar como una característica que no pertenece al sistema mismo. Para poder considerar la rotación del sistema, al menos formalmente, como algo real, Newton objetiva el espacio. Dado que clasifica su espacio absoluto junto con cosas reales, para él la rotación relativa al espacio absoluto es algo real. Newton podría no menos que haber llamado a su espacio absoluto “Éter”. Lo que es esencial es simplemente que, además de los objetos observables, otra cosa, que no es perceptible, debe considerarse como real, para permitir que la aceleración o la rotación sean consideradas como algo real….”

“Es cierto que Mach trató de evitar tener que aceptar como algo real que no es observable tratando de sustituir en mecánica una aceleración media con referencia a la totalidad de las masas del universo en lugar de una aceleración con referencia al espacio absoluto. Pero la resistencia inercial opuesta a la aceleración relativa de las masas de distancia presupone la acción a distancia; y como el físico moderno no cree que pueda aceptar esta acción a distancia, regresa una vez más al éter, que debe servir como medio para los efectos de la inercia. Pero este concepto del éter al que nos conduce la forma de pensar de Mach difiere esencialmente del éter concebido por Newton, Frensnel y Lorentz. El éter de Mach no solo condiciona el comportamiento de las masas inertes, sino que también está condicionado en su estado por ellas “

“Recapitulando, podemos decir que de acuerdo con la teoría general de la relatividad, el espacio está dotado de cualidades físicas; en este sentido, por lo tanto, existe un éter … el espacio sin el éter es impensable, ya que en ese espacio no solo no habría propagación de la luz, sino que no habría posibilidad de existencia para los estándares del espacio y el tiempo ni ningún intervalo espacio-tiempo en El sentido físico. Pero este éter puede no considerarse como dotado de las cualidades de un medio ponderable … la idea del movimiento no puede aplicarse a él “

En resumen, el espacio tiene muchas propiedades: presión negativa, una impedancia característica, un factor de capacitancia eléctrica y un factor de inductancia eléctrica que juntos determinan la velocidad de las ondas EM. El espacio es dinámico: se expande y las galaxias se separan. Lo único que no puede hacer es la curva. La idea de la gravedad como curvatura estática puede ser el único aspecto del espacio que tendrá que dar paso para explicar sus muchas otras formas.

1. Según la relatividad general, el espacio-tiempo solo se curva cuando la materia / energía está presente. Entonces, cualquier objeto masivo curva el espacio-tiempo, creando efectivamente su propio pozo de gravedad. En este contexto, la gravedad puede entenderse como mecánica en el espacio-tiempo curvo.
   Una buena manera de imaginar esto es considerar un sistema de dos cuerpos en el espacio 2D.
   Sin masas, el espacio es simplemente un plano 2D plano.
   Ahora agreguemos un cuerpo estático masivo (por simplicidad asumimos que es similar a un punto) y colóquelo en el origen del plano.
   Como ya hemos establecido, curva el espacio en su vecindad, por lo que en lugar de un plano, nuestro espacio ahora parece un cuenco, con el punto más bajo en el origen, la ubicación del primer cuerpo. Cuanto más nos alejemos del origen, más baja será la curvatura.
   Luego, agregamos un segundo cuerpo con una masa insignificante, que está en una trayectoria (inicialmente recta) que lo llevará cerca del primer cuerpo. Por supuesto, este cuerpo también curvará el espacio, pero lo descuidaremos, ya que su masa es mucho más pequeña.
   Ahora, lo que sucederá es que el segundo cuerpo tomará el camino más corto en el espacio curvo (llamado geodésico). Entonces, cuando ingresa a las regiones de alta curvatura, parecerá que deja de ir en línea recta y gira hacia el primer cuerpo cuando se ve en proyección plana, ¡que es exactamente lo que esperaríamos de la gravedad!
2. Lo siento, no entiendo tu pregunta aquí. La velocidad de la luz no se impone como tal por la relatividad (especial). Es la consecuencia de las ecuaciones de movimiento para partículas sin masa, es decir, fotones / luz.

Espacio vacío o mejor: el vacío absoluto, tiene propiedades intrínsecas. Puede generar o crear cantidades iguales de “partículas” fundamentales estables y “antipartículas” fundamentales estables

Curvar el espacio-tiempo no es un fenómeno real. ¡La persona que nos hizo creer esto merece un Oscar! No existe el espacio-tiempo y, por lo tanto, no puede curvarse.

El espacio y el tiempo son dos conceptos absolutos diferentes que no deben combinarse en uno.

Su premisa es incorrecta, por lo que su conclusión también lo es. El espacio-tiempo vacío tiene muchas propiedades: es de 4 dimensiones; tiene una geometría y una topología; Está lleno de partículas virtuales. El espacio-tiempo es un jugador dinámico en física, no solo un escenario donde suceden otras cosas.

Toda la materia curva el espacio-tiempo. (Tanto el tiempo como el espacio se curvan). Incluso más allá de la ubicación de la materia. Por ejemplo, el espacio-tiempo en la región de la órbita terrestre está curvado por la masa de la tierra, la luna, el sol e incluso la masa de su cuerpo. Esto se infiere más fácilmente midiendo la fuerza de gravedad que los objetos ejercen entre sí. La curvatura va más allá de la materia real, indefinidamente lejos en el espacio, disminuyendo en cantidad a medida que te alejas de la materia.

El espacio vacío tiene la propiedad de curvatura. Puede variar desde muy plano en el espacio intergaláctico hasta muy curvado en un agujero negro.

Autor: Teoría de la gravedad: teoría general de la gravedad, teoría de la gravedad cuántica y teoría del origen del hidrógeno del universo (2016).

Si el espacio vacío no tiene propiedades intrínsecas, ¿cómo puede curvarse el espacio-tiempo?

Si crees que está mal, en realidad está mal. La relatividad está mal. (Prueba: Contradice la ley de inercia.) Es un tributo a GR que las personas se ven obligadas a creer, incluso si no tiene sentido.

¿Cómo fue la “curvatura del espacio-tiempo” o el “tejido del espacio-tiempo” inventado por Einstein para GR? Fue prestado del cubo de Newton. Tome un balde, agregue agua y luego gire el balde o el agua. Esa es la estructura del espacio-tiempo. Es por esa razón que Einstein reinventó el éter. Mucho más, en realidad no atribuyó el movimiento al éter y, por lo tanto, al espacio-tiempo. Esto se hizo para que se diga que el cuerpo que orbita a otro cae en aceleración en una curva geodésica, ya que Einstein cambió la gravedad por aceleración.

Eche un vistazo a la “impresión del artista” de un agujero negro donde está vacío (lo cual es completamente incorrecto ya que una masa masiva supuestamente creó el agujero negro) y girando. También se afirma que en medio de una galaxia hay un agujero negro, que nuevamente la mayoría de las imágenes muestran que un agujero negro está girando. No solo eso, la idea de que un agujero negro absorbe algo dentro de él es completamente erróneo, ya que se observó que la mayoría de las galaxias en realidad se expanden como se ve en la Clasificación de la Galaxia del Hubble.

La propiedad intrínseca del espacio-tiempo es su campo métrico, g (x, y, z, t) o sus campos de marco (los dos enfoques parecen equivalentes).

gy los cambios en g con el tiempo y el espacio definen la curvatura de Riemann.

La curvatura del espacio-tiempo es solo una figura retórica que describe la curvatura de los recorridos de las partículas y las diferencias en el flujo del tiempo cerca de una masa.

Naturalmente, en el espacio vacío no hay nada que curvar o curvar. La curvatura es solo sobre la interacción entre objetos físicos.

La curvatura del espacio-tiempo es solo una visualización en 4d de la idea de cómo la masa afecta a otros objetos físicos. Las imágenes de pelotas en un trampolín que ves en programas de televisión son representaciones en 2D de representaciones en 3D de esta visualización en 4D.

No hay evidencia empírica directa de que el tiempo o el espacio sufran efectos debido a los objetos. No hay evidencia empírica directa de que los objetos sufran efectos causados ​​por el espacio o el tiempo. Ni el espacio ni el tiempo han sido representados directamente en ecuaciones físicas. Siempre han sido sustituidos por la longitud del objeto y la actividad cíclica del objeto. Las unidades de metros y segundos lo aclaran. El punto es que el espacio-tiempo es meramente una idea. Toda actividad comienza con objetos y termina con objetos. Toda evidencia empírica consiste en observar patrones de aceleración de objetos. Los fotones son objetos. El tiempo no es un objeto, el espacio no es un objeto. Los fotones se mueven. Los fotones empujan y tiran. La luz está activa. La luz es lo que hay que mirar por una causa de gravedad. Se dice que un aumento en la fuerza de la gravedad hace que aumente la energía de los fotones. Estoy diciendo que es el aumento en la energía de los fotones la causa del efecto que llamamos gravedad. El espacio es algo que nos movemos a su alrededor. El tiempo es algo que pasa o que nos movemos. La física no tiene evidencia o razón para decir algo más que eso. Nunca ha habido una ecuación física que nos haya dicho nada sobre el espacio o el tiempo.

Creo que desde cierto punto de vista, la relatividad general es desconcertante porque le da al espacio cierta medida de autonomía de la materia. Una porción de espacio puede parecer simplemente una ausencia, o una forma de describir el hecho de que la materia de un lado está separada de la materia del otro lado sin ninguna materia que intervenga. Mach parece haber tenido la intuición de que el espacio no era una cosa independiente, sino de distancias entre las cosas.

Pero la relatividad general trata una parte del espacio vacío como si tuviera una estructura propia. El espacio vacío a veces está muy cerca del plano, y a veces tiene una radiación gravitacional que lo ondula, y estos son diferentes estados de cosas que solo tienen que ver con cómo es el espacio (en la actualidad).

¿Quién dice que no tiene propiedades intrínsecas? ¡Acabas de describir uno!