¿La anti-manzana caerá hacia la tierra?

El modelo estándar de física incluye partículas llamadas partículas de antimateria, como el positrón, el nucleón negativo y el antineutrino. Hasta donde sabemos, todos adquieren masa a través del mismo proceso de Higgs que la materia regular, por lo tanto, están sujetos a las mismas fuerzas de gravitación ATRACTIVAS que la materia regular. Esa manzana caerá hacia abajo, pero si es antimateria, tan pronto como entre en contacto con el aire o el suelo, tendrá una explosión que se medirá en los muchos megatones. Se convertirá completamente en energía en una reacción antimateria a materia.

A modo de comparación, solo un pequeño porcentaje de la materia se convierte en energía en un arma nuclear.

La antimateria se ha creado en Fermilab y reacciona a la gravedad como se esperaba, en la medida en que se pueda registrar el difícil proceso de medición.

Nadie aquí está respondiendo su pregunta real, que es si hay un sentido en GR en el que el suelo se eleva para golpear la manzana. Todos responden en términos de gravedad newtoniana, que, por supuesto, GR reemplaza.

La respuesta es esencialmente “sí”. En GR, los marcos de referencia inerciales son aquellos que caen libremente. Entonces, la manzana está en un marco de referencia inercial, mientras que la superficie de la Tierra no lo está (ya que un observador terrestre con los pies en el suelo no cae libremente). Ese observador se acelera constantemente lejos de su movimiento natural (una geodésica del espacio-tiempo) por la constante fuerza normal hacia arriba de la Tierra. Ella sabe que no es una observadora inercial porque siente una fuerza en sus pies, mientras que la manzana no siente fuerzas.

Entonces, desde el marco de referencia inercial de la manzana, la respuesta es que la manzana está en reposo (es inercial) y la superficie de la Tierra se acelera rápidamente hacia ella hasta que colisiona con ella, y desde entonces la acelera para siempre lejos del movimiento natural a 9.8 Sra.

Para responder a la otra pregunta: una manzana que cae hacia la Tierra ciertamente ejecuta una parábola, como lo observan todos en la superficie de la Tierra, excepto el observador que está en reposo en relación con el árbol. Para cualquiera que pase, el movimiento de la manzana es absolutamente una parábola.

Si bien la falta de grandes cantidades de antimateria hace (hasta ahora) imposible comprobar empíricamente, se cree que la antimateria reacciona a la gravitación exactamente de la misma manera que la materia normal. Se sabe que tiene masa inercial (se ha generado suficiente para probar esto), y no hay ninguna razón particular para creer que la masa inercial y la masa gravitacional sean opuestas en señal de antimateria solo porque tiene la carga eléctrica opuesta.

En cuanto a la expansión del espacio, estás pensando en la energía oscura, no en la materia oscura. La materia oscura es gravitacionalmente atractiva al igual que la materia bariónica. La energía oscura opera solo en las escalas más grandes (en este punto), y las estructuras tan grandes como los supercúmulos galácticos todavía están unidas entre sí de manera mucho más apretada que lo que los efectos de la energía oscura pueden superar. Si la energía oscura se vuelve lo suficientemente poderosa como para superar los efectos locales de la gravedad, no podrás disfrutarla por mucho tiempo porque vendría justo antes del Big Rip.

Sí, la gravedad siempre es atractiva, pero no querrás hacerlo cuando la manzana toque el suelo.