Si la gravedad es causada por la curvatura del espacio-tiempo, como dijo Einstein, ¿eso significa que la ley de gravitación universal de Newton es incorrecta?

Exactamente no. “Con este golpe final, la Relatividad General de Einstein explicó todo lo que hizo la teoría de Newton (y algunas cosas que no hizo), y mejor. “Estoy completamente satisfecho”, dijo Einstein en 1919. “Ya no dudo de la corrección de todo el sistema”.

Para describir el trasfondo del espacio-tiempo tenemos que mirar cómo se desarrolló la relatividad general.

Problema de acción a distancia y velocidad de la luz.

Aristóteles creía que la fuerza solo podía aplicarse por contacto; fuerza a distancia siendo imposible.

Movimiento gravitacional por acción instantánea a distancia. Newton y otros científicos siempre se habían molestado porque la gravedad parecía actuar “a distancia”, una influencia mágica en el espacio vacío.

La teoría de la gravitación de Newton tuvo mucho éxito. Las primeras teorías de la electricidad y el magnetismo se basaron en el modelo de gravedad newtoniano, es decir, se basaron en la premisa de que los objetos aislados que se mueven en el vacío del espacio vacío ejercen fuerzas entre sí, incluso cuando están separados por cierta distancia.

“La teoría de la electrodinámica de Maxwell, basada en fuerzas que actúan sobre distancias insensibles, demostró ser tremendamente exitosa. Los elaborados y complicados mecanismos materiales que Maxwell concibió originalmente para encarnar las relaciones matemáticas del campo eventualmente retrocedieron en su pensamiento, a medida que se concentró cada vez más en consideraciones puramente abstractas basadas en la energía “.

“Después de rastrear la acción del medio circundante, tanto las atracciones y repulsiones magnéticas como eléctricas, y descubrir que dependen del cuadrado inverso de la distancia, naturalmente nos llevamos a preguntar si la atracción de la gravitación, que sigue la misma ley de la distancia, no es también rastreable a la acción de un medio circundante. Sin embargo, Maxwell señala que existe una paradoja causada por la atracción de cuerpos similares. La energía del medio debe ser disminuida por la presencia de los cuerpos y Maxwell dijo “Como no puedo entender de qué manera un medio puede poseer tales propiedades, no puedo ir más lejos en esta dirección buscando la causa de la gravitación”.

“Más precisamente, requirió que la ley que gobierna la propagación de la acción gravitacional sea covariante de Lorentz y que las fuerzas gravitacionales se transformen de la misma manera que las fuerzas electromagnéticas”.

Poincaré, en un artículo en julio de 1905, sugirió que todas las fuerzas deberían transformarse de acuerdo con las transformaciones de Lorentz.

Precesión del perihelio de mercurio

“Un problema de larga data en el estudio del Sistema Solar fue que la órbita de Mercurio no se comportó como lo requieren las ecuaciones de Newton”.

“La mayor parte del efecto se debe a la atracción de los otros planetas, pero hay un efecto medible debido a las correcciones a la teoría de Newton predichas por la Teoría General de la Relatividad”.

Relatividad general

En 1907, Einstein estaba preparando una revisión de la relatividad especial cuando de repente se preguntó cómo tendría que modificarse la gravitación newtoniana para adaptarse a la relatividad especial.

Principio de equivalencia

“Los experimentos realizados en un marco de referencia de aceleración uniforme con aceleración a son indistinguibles de los mismos experimentos realizados en un marco de referencia no acelerador que está situado en un campo gravitacional donde la aceleración de la gravedad = g = -a = intensidad del campo de gravedad”.

Antes de Einstein, Hilbert había presentado un documento sobre los fundamentos de la física que también contenía las ecuaciones de campo correctas para la gravitación. Leer más sobre EINSTEIN Y HILBERT

El principio de equivalencia ha resultado:

1- Una forma de establecer este principio fundamental de la relatividad general es decir que la masa gravitacional es idéntica a la masa inercial.

2- Una de las implicaciones del principio de equivalencia es que, dado que los fotones tienen impulso y, por lo tanto, se les puede atribuir una masa inercial, también deben tener una masa gravitacional. Por lo tanto, los fotones deben ser desviados por la gravedad. También se les debe impedir escapar de un campo de gravedad, lo que lleva al desplazamiento rojo gravitacional y al concepto de un agujero negro. También conduce a efectos de lentes gravitacionales.

3- Si bien atribuir una especie de “masa efectiva” al fotón es una forma de describir por qué la trayectoria de la luz está doblada por un campo de gravedad, el enfoque de Einstein en relatividad general es asociar una masa con una curvatura del espacio-tiempo, es decir La existencia de una masa producirá una curvatura en el espacio-tiempo a su alrededor.

4- Desde el punto de vista de que la luz seguirá el camino más corto, o sigue una geodésica del espacio-tiempo, entonces si el Sol curva el espacio a su alrededor, entonces la luz que pasa al Sol seguirá esa curvatura.

¿Cómo importa el efecto de curvatura? La materia siempre quiere viajar en línea recta: nos referimos a la línea más corta que une dos puntos. Para un espacio plano que es en línea recta. Pero para una superficie de una esfera que es curva, la línea más corta es geodésica.

Leer más: ¿Por qué todo lo que tiene masa tiene un campo gravitacional?

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

Según la mejor comprensión de la humanidad, la gravedad es causada por la curvatura del espacio-tiempo, sí.

Gracias al genio que fue Albert Einstein, la teoría general de la relatividad ha proporcionado la mejor descripción de la gravedad hasta la fecha.

Sin embargo, la teoría de la gravedad de Newton ahora no está automáticamente equivocada. Simplemente es reemplazado por una teoría más precisa.

Sus leyes siguen siendo correctas para una buena aproximación de lo que GR puede decirnos y todavía se usa ampliamente para la astrodinámica, etc.

Del mismo modo, puede llegar un momento en que GR sea reemplazado por una teoría de la gravedad aún más precisa, pero GR seguirá siendo “correcto” a un nivel de incertidumbre.

Un purista podría argumentar que nada en la ciencia es realmente una certeza, y muchos estarían de acuerdo en que lo mejor que podemos esperar es crear modelos que expliquen un fenómeno y puedan predecir eventos futuros. La ley de gravitación de Newton logra describir los movimientos de los planetas y todavía se usa hoy para cálculos en los que la teoría de la relatividad de Einsteins no producirá una diferencia significativa en el resultado para justificar el esfuerzo adicional.

Es ingenuo sugerir que cualquier teoría es fundamentalmente correcta, ya que siempre está sujeta a suposiciones y condiciones, solo podemos decir que predice el comportamiento del mundo que experimentamos.

Como norma, nos preocupa mucho más que un principio científico sea falsificable, en lugar de que sea absolutamente demostrable.

No, porque la ley de Newton no dice qué causa la gravedad, solo que existe y cómo funciona. La ley de Newton es una muy buena aproximación a la gravedad, excepto en casos extremos, las llamadas condiciones relativistas: campo gravitacional muy fuerte o velocidades muy altas. La relatividad es una aproximación aún mejor, particularmente en esos casos extremos.

La gravedad no es causada por la flexión del espacio-tiempo, sino al revés. La gravedad hace que el espacio-tiempo se doble. Newton no tenía concepto del espacio-tiempo. Conocía el espacio y el tiempo como entidades separadas y trató de explicar la gravedad con eso. Su enfoque y cálculos no fueron incorrectos, sino simplemente menos precisos. Por ejemplo, para enviar al hombre a la luna y los cohetes a Marte, la comprensión de Newton de la gravedad está bien. Pero para hacer cálculos milimétricos precisos como los que se hacen en el satélite GPS, necesitábamos una teoría de la gravedad nueva y más precisa.

Esta teoría más precisa fue dada por Albert Einstein en 1916 y se llama la teoría de la relatividad general. Se basó en su trabajo anterior, la teoría de la relatividad especial. Estas dos teorías consideran el espacio-tiempo como un concepto inseparable y que las cosas en este continuo espacio-tiempo siempre se mueven con la misma velocidad que indecentemente es la velocidad de la luz. Tú, yo y todo lo que nos rodea se mueve en el espacio-tiempo a la misma velocidad. Sin embargo, solo en el espacio (idea de newtons) podemos movernos a diferentes velocidades (como los autos se mueven más rápido que un peatón).

Todavía no entendemos la gravedad a escala microscópica. Algo que llamamos cuantización de la gravedad ha sido un desafío.

En primer lugar, lo siento para mis compañeros coroanos, ya que puedo llegar a un punto que puede parecer absurdo y puede diferir de todas sus explicaciones anteriores. Ahora que he proporcionado mis disculpas, me gustaría comenzar a trabajar.

En primer lugar, ¿cómo decidimos qué se puede llamar correcto y qué incorrecto? La respuesta proporcionada sería que sabemos que la gente habla de algunos hechos que encontramos en los libros. A medida que avanzamos en nuestra comprensión, leemos más libros y lo percibimos en la misma progresión. Lo que era cierto en el tiempo de Galileo no se puede decir que sea cierto después de la muerte (consulte la teoría de la tierra plana). Considerando esto, puedo hacer una simple pregunta de lógica: ¿cómo podemos saber que GTR es “correcto”? Los “libros” pueden no ser la respuesta.

En física, hay fenómenos. Estos fenómenos son observados por los experimentadores. Los teóricos plantean la hipótesis de sus causas y la explicación detrás de ellas. Esta teoría no es más que la percepción que el teórico aportó para explicar los fenómenos observados.

Ahora, la gravedad fue uno de esos fenómenos. Newton le proporcionó su percepción y planteó la hipótesis que más tarde llegó a llevar su nombre. Es solo que la teoría de la relatividad de Einstein le proporcionó otra percepción, cuando habló de su teoría sobre la curvatura del tiempo de ritmo. Me gustaría llamar su atención sobre el hecho de que esta curvatura de espacio-tiempo no era “correcta” en su momento … todavía no es una. Si llega una teoría que sustituye a la teoría de Einstein, su teoría se consideraría “incorrecta”.

Con respecto a la curvatura del espacio-tiempo, me gustaría llamar la atención del lector sobre el hecho de que incluso si hubiera una curvatura que no la observaría, nadie puede, lógicamente, esto se puede comparar con la tierra donde los humanos no podemos alcanzar su límite a pesar de que es finito, esta es la curvatura de la que hablo. Por lo tanto, para decir que la validez de la percepción de Einstein de la curvatura del espacio-tiempo puede no considerarse “correcta” en su totalidad, solo la usamos para explicar los hechos que observamos, ¡y hasta ahora el GTR no nos ha fallado!

Si. Esta paradoja ya ha sido probada por A. Einstein antes de 1905. La gravedad se crea debido a la flexión del espacio-tiempo. El hecho más importante es que, en la teoría newtoniana, asumió que la luz tarda 0 tiempo en llegar a la Tierra desde el sol. Pero Einstein dijo que esto no es instantáneo, porque la velocidad de la luz se calculó antes.

Supongamos que el sol desaparece repentinamente, entonces, ¿cuál podría ser el posible efecto? El espacio-tiempo que existe en este momento que se volverá plano (suave). Por lo tanto, no habría ninguna posibilidad de ocurrencia de ninguna gravedad. La gravedad es el resultado del espacio-tiempo. En este punto, Newton estaba equivocado. Puede revisar los artículos sobre “colapso gravitacional”, porque dentro de este breve párrafo es demasiado crítico para explicarlo.

Aunque no conozco la teoría general de la relatividad (GTR) con suficiente detalle, sospecho que tanto Newton como la persona que hace la pregunta están equivocados sobre el origen de la gravedad. Al menos de acuerdo con la teoría de la gravedad actualmente aceptada (GTR) que de todos modos no es compatible con la mecánica cuántica.

No, no lo estaba, podemos decir que estaba en su teoría primaria de la gravitación. Sabemos que una gran masa dobla muy bien el gráfico de espacio-tiempo. Ahora, si consideramos dos gotas de agua en la superficie plástica, estas gotas tienen su forma porque presión atmosférica y presión interna debido a esta presión interna, estas gotas tienen su volumen de forma en ese espacio específico y gráfico de “tiempo”
.si estas gotas se acercan mucho entre sí, tanto como pueden estar pero no en contacto, en este caso la presión atmosférica se convierte en el único factor que empuja ambas gotas una hacia la otra. Lo cual fue francamente una gran pregunta que estaba en mi mente en mi infancia, por qué ambas gotas se convierten en una sin otras fuerzas externas, ahora hasta el punto, cuando las grandes masas se cierran entre sí, ambas formas envuelven el envoltorio del gráfico del espacio-tiempo a su alrededor, similar a la presión atmosférica alrededor de las gotas y en un lenguaje fácil empuja ambas gotas hacia el lado de baja presión atmosférica entre ambas gotas, lo mismo sucede aquí que el gráfico de tiempo empuja ambas masas entre sí para que el gráfico de tiempo conserve su forma original lo más posible. Podría ser más fácil justificarlo pensando que por qué la constante gravitacional es la misma en todas partes, porque es simplemente el factor del tiempo

Sí, la Ley Universal de Gravitación de Newton está mal. Tampoco sabía cómo una masa ejerce la Fuerza Gravitacional sobre otra para atraerla.

Supongamos que si el Sol usara toda su masa para convertirse en energía. Estalló, luego la Ley Universal de Gravitación de Newton establece que la Tierra en 0 segundos de diferencia con la explosión del Sol obtiene movimientos en Tangente.

Entonces, según la teoría especial de la relatividad, no hay nada que se mueva con más velocidad a la velocidad de la luz en el vacío.

Entonces, la luz tarda unos 8 min. Para viajar del Sol a la Tierra, entonces, ¿cómo la gravedad es rápida desde la luz?

Entonces Einstein publicó su Teoría general de la relatividad en 1915-1916. Según este universo está hecho por el espacio-tiempo o la tela del Cosmos. Si alguna masa está en el Universo, entonces la curva del tejido del Cosmos hace que se doble, provoca que la masa cercana se atraiga a esto.

Einstein afirma que si el Sol estalla, entonces su efecto se ve después de 8 min. También debido a las ondas gravitacionales que también viajan con la velocidad de la luz.

No, solo incompleto, las leyes de Newton funcionan bien para que la NASA planifique y ejecute el viaje de una sonda a Marte o para las sondas Voyager, etc.

La teoría de la relatividad de Albert Einstein se usa para explicar lo que sucede cuando las velocidades se acercan a la de la luz. Las leyes de Newton son más que adecuadas para las bajas velocidades que pueden alcanzar los dispositivos humanos.

No, solo significa que la ley de Newton necesita mejoras. Ese es el punto de la ciencia, las teorías siempre se prueban y mejoran todo el tiempo. La ley de Newton funciona bien en la vida cotidiana, no utiliza Einstein para conocer las velocidades y posiciones, pero si viaja más rápido cerca de la velocidad de la luz (como en las telecomunicaciones) debe hacer ajustes.
Significa que Newton tenía razón hasta ciertas condiciones después de esas condiciones que necesita ser cambiado y el cambio fue de Einstein