Sí, los historiadores y filósofos de la física aceptan que Einstein no creía que la Relatividad General geométrica el espacio-tiempo. Lo que es más, este era un punto de vista que tenía cuando formuló la teoría por primera vez y, por lo que nadie puede decir, nunca cambió de opinión.
Pero esto no significa que dudara de la Relatividad General. Simplemente tenía una visión particular sobre lo que representaban sus ecuaciones.
- La visión de Einstein era que el aparato matemático que estaba usando (el más crítico es el tensor métrico) representaba campos en el espacio-tiempo.
- La visión “moderna” (formulada por primera vez por Weyl y Levi-Civita, y promovida más memorablemente por Wheeler) es que el tensor métrico representa la curvatura literal del espacio-tiempo
Aquí está Einstein hablando de la diferencia, mientras revisa un libro donde un autor promueve la idea de que la Relatividad General geometriza el espacio-tiempo.
- ¿Cómo se correlaciona la curvatura del espacio-tiempo con los gravitones?
- ¿Cómo / por qué la gravedad afecta el interior de la nave espacial?
- ¿El tensor métrico necesita ser simétrico?
- En relatividad, cuanto más rápido atraviesas el espacio, más lento pasas en el tiempo, ¿eso significa que el tiempo es una constante?
- ¿Einstein no creía que la relatividad general geometrizara el espacio-tiempo?
Me gustaría tratar más de cerca este último punto porque tengo una opinión completamente diferente al respecto. Es decir, no puedo admitir que la afirmación de que la teoría de la relatividad remonta la física a la geometría tiene un significado claro.
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Según la teoría general de la relatividad, el tensor métrico determina el comportamiento de las barras y relojes de medición, así como el movimiento de los cuerpos libres en ausencia de efectos eléctricos. El hecho de que el tensor métrico se denote como “geométrico” está simplemente relacionado con el hecho de que esta estructura formal apareció por primera vez en el área de estudio denotada como geometría.
Sin embargo, esto de ninguna manera es una justificación para denotar como “geometría” cada área de estudio en la que esta estructura formal desempeña un papel, ni siquiera por el bien de la ilustración se utilizan nociones que se conocen de la geometría. Utilizando un razonamiento similar, Maxwell y Hertz podrían haber denotado las ecuaciones electromagnéticas del vacío como “geométricas” porque el concepto geométrico de un vector ocurre en estas ecuaciones.
(Einstein, revisando Emile Meyerson’s: La deduction relativiste in 1928.)
Es importante tener en cuenta que esta es una diferencia de filosofía, no de física. Mientras discutía este punto en otra parte de Quora, Tom McFarlane señaló un pasaje donde Einstein hace este punto con su claridad habitual:
La geometría (G) no predica nada sobre el comportamiento de las cosas reales, pero solo la geometría junto con la totalidad (P) de las leyes físicas pueden hacerlo. Usando símbolos, podemos decir que solo la suma de (G) + (P) está sujeta a verificación experimental. Así (G) puede elegirse arbitrariamente, y también partes de (P); Todas estas leyes son convenciones.
Todo lo que es necesario para evitar contradicciones es elegir el resto de (P) para que (G) y todo (P) estén juntos de acuerdo con la experiencia. Considerada de esta manera, la geometría axiomática y la parte de la ley natural, a la que se le ha dado un estatus convencional, aparecen como epistemológicamente equivalentes.
(Einstein, Geometría y experiencia , 1921)
La diferencia simplemente viene a elegir dónde dividir el mundo en (P) y (G). La física moderna empaca más en (G) de lo que Einstein estaba dispuesto, él prefería empacar más en (P).
Entonces, ¿quién tiene razón? Bueno, como nos dice Einstein, no necesariamente hay una respuesta correcta, pero hay una opción. Y por lo que vale, emitiré mi voto con la física moderna y (trago) contra Einstein. Esto se basa en el poder explicativo.
El punto crítico para mí es que, en la visión moderna, GR unifica los fenómenos de inercia y gravitación: es decir, muestra que son lo mismo. Cuando el espacio-tiempo es plano, obtienes objetos que continúan en línea recta a una velocidad constante. Y cuando el espacio-tiempo es curvo, la “línea recta” es una geodésica curva, que da lugar a lo que llamamos efectos gravitacionales. Pero la interpretación de Einstein del tensor de campo gravitacional como un campo, al igual que los campos eléctrico y magnético, no logra una unificación similar (al menos en mi mente).
Pero, y volvamos al punto crítico, esta es una elección de cómo interpretar las matemáticas. Haz lo tuyo. Einstein hizo su elección explícitamente contra la geometría de la gravedad.
