Bueno, vamos a cortarlo.
Primero. Asumiremos que “Relatividad” en la pregunta significa Relatividad General (GR).
Próximo. El problema más fundamental con GR es que es un modelo matemático que describe con precisión la mayoría de los fenómenos que observamos. Más. Es una mejora en el modelo de gravitación de Newton, pero no un reemplazo.
- Si un objeto se mueve en línea recta a x km / h, y otro objeto se mueve en un círculo a la misma x km / h, ¿experimentan diferentes tasas de tiempo debido a la aceleración experimentada por el objeto que se mueve en un círculo?
- ¿Es el espacio-tiempo como el agua o el aire?
- ¿Cómo es que el tiempo no es una constante como en la teoría de la relatividad?
- Cómo hacerme entender la teoría de la relatividad especial de Einstein
- ¿Qué es un tensor de gravedad?
Próximo. Los modelos matemáticos pueden proporcionar una amplia variedad de soluciones a problemas restringidos. En muchos casos, las soluciones GR corresponden a fenómenos físicos reales, como la curvatura de la luz alrededor del Sol, el perigeo a la deriva de Mercurio y la ligera diferencia en los relojes GPS de los relojes terrestres.
Próximo. Pero no todas las soluciones de problemas de GR restringidos tienen interpretaciones realistas en el mundo real.
Ejemplo. La solución GR que describe un agujero negro de Schwarzschild tiene una serie de problemas. Predice una singularidad gravitacional en el centro del agujero negro. La mayoría de los físicos hoy están de acuerdo en que esta solución indica que GR no es una teoría completa (es decir, no cubre todo). En particular, GR no incluye la mecánica cuántica (QM).
Ejemplo. Para un observador externo a una distancia segura de un agujero negro de Schwarzschild y un objeto en caída, el tiempo de coordenadas (el reloj en el observador) muestra que el objeto en caída tarda un tiempo infinito en alcanzar el horizonte de eventos (debido a la dilatación del tiempo ) Sin embargo, el reloj en el objeto que cae (tiempo apropiado) muestra un tiempo finito para alcanzar el Horizonte de Eventos. Este sigue siendo un tema muy debatido entre los físicos.
Ejemplo. Hawking demostró que la aplicación de QM al agujero negro de Schwarzschild conduce a una temperatura diferente de cero, lo que implica un proceso de evaporación. Esto está fuera del modelo GR.
Ejemplo. GR no tiene nada que decir sobre la paradoja de la información. A menos que acepte la afirmación de que Event Horizon tarda un tiempo de coordenadas infinito en formarse.
Ejemplo. Las soluciones de GR incluyen cosas tales como White Holes y Worm Holes, que no solo son altamente improbables, sino que no existen ni una pizca de evidencia.
Ejemplo. GR puede o no haber predicho la expansión del universo. La constante cosmológica es un complemento derivado de la observación. Y GR ciertamente no anticipó la aceleración de la expansión debido a la energía oscura.
Ejemplo. Y finalmente el Big Bang. GR es muy bueno en la predicción de una época temprana en la historia del universo. Pero al acercarse al tiempo 0, las cosas se ponen muy difíciles. Se sospecha que incluso GR + QM no será suficiente para describir el tiempo más temprano del universo.
Pero estos son en su mayoría problemas teóricos que brindan la esencia de conferencias y documentos. Ninguno de estos problemas nos afecta a nosotros ni a las observaciones astronómicas más activas. Si el telescopio Webb entra en funcionamiento, proporcionará observaciones de un tiempo mucho más temprano en el universo que el que tenemos actualmente.
Solo mis dos centavos.
