Si el espacio-tiempo es como el agua u otro fluido como, ¿por qué la gravedad causa solo una curva hacia el sur / hacia abajo y no hacia arriba?

¡PORQUE NADA ES ASÍ!

Nadie entiende el universo. Los antiguos pensaron que era como una “bola de nieve” sostenida en la “mano de Dios” y sujeta a un “capricho divino”.

mantén felices a los dioses o habrá una tormenta!

¿Qué es “espacio y tiempo”? Einstein tiene el concepto matemático de “espacio y tiempo” como una colección de puntos. como un campo de hierba, pero en 4 dimensiones (al menos)

No hay nada fuera del espacio, y nada antes o después del tiempo.

Simplemente NO tenemos un buen modelo mental. el universo existe, al menos creemos que existe. En cierto sentido, todo lo que sabes o imaginas está DENTRO de tu propio cerebro. Cómo es posible eso no tengo idea. quizás una especialización en física es la forma en que el electrón puede pensar sobre sí mismo. ( idea loca)

Es una idea matemática. en cálculo tienes puntos, distancias y ángulos. una cuadrícula plana segura tiene distancia entre puntos. una “curvatura” es cómo CAMBIA la distancia si el ceñidor ya no es “plano y cuadrado”. Imagine una tela con patrón de mosaico. SI es plano, todos son cuadrados y líneas rectas, pero si lo “arrugas” con pliegues, el patrón VISTO DESDE EL EXTERIOR la ​​tela tiene curvas y distorsiones.

La teoría de Einstein es: la presencia de MASS (lo que sea que sea) distorsiona la curvatura de la “rejilla del espacio-tiempo” Y esa distorsión determina lo que es una “línea recta”. Entonces, la curvatura del espacio determina el movimiento de la masa. Que idea más loca. Excepto que los estudiantes de matemáticas y física pueden probarlo y parece funcionar. La idea de la gravedad de Newton permitió predecir el movimiento de la luna, los planetas y las balas de cañón.

¡Reemplazó la idea de que los planetas eran “dioses” que se movían como quisieran!

EXCEPTO, para el planeta Mercurio que está tan cerca del sol masivo donde el “espacio-tiempo” está distorsionado. Las matemáticas de Einstein podían predecir la órbita observada del mercurio, por lo que fue aceptado como probablemente PROBABLEMENTE correcto, al menos mejor que Newton. Hoy tenemos experimentos físicos reales que PUEDEN determinar cambios en el espacio-tiempo debido a la distancia desde el centro de la tierra o la velocidad de los planos y satélites. MUY MUY MUY delicadas medidas de tiempo.


Pero hay problemas! Einstein describe lo muy grande y rápido. La mecánica cuántica describe los subátomos muy pequeños. y NO están de acuerdo el uno con el otro.


Necesitamos nuevas ideas. . Lamentablemente “el universo es como el océano”, simplemente NO encaja en las observaciones.

¡SIGA PENSANDO Y APRENDIENDO!

Las imágenes que encuentras en libros populares sobre la forma de un campo gravitacional son instructivas de alguna manera, pero bastante engañosas. La relatividad es una teoría de campo en 4 dimensiones. Imaginar un campo tensor es difícil y en 4 dimensiones es casi imposible encontrar una imagen simple y sencilla para explicar la gravitación al público en general.

Los conos que encuentras en la literatura son pura convención. Puedes dibujarlos arriba, abajo, izquierda, derecha, en ángulo. Los arrastran hacia abajo porque se parece más a un agujero en el que una bola puede “rodar”. Muy agradable y con las mejores intenciones, pero una simplificación excesiva de lo que realmente sucede. En la universidad como estudiante, sabes que es solo un modelo de juguete antes de entrar en matemáticas difíciles.

¿Estás hablando de “cono” como este?

Esta es solo una ilustración metafórica y muy engañosa, porque es difícil dibujar en una imagen el espacio-tiempo curvo 4D. Algo como esto es mejor pero aún lejos de lo real:

El espacio-tiempo es simplemente un sistema de coordenadas. No existe en la naturaleza. Es más como esos problemas escolares en los que trazas un auto con rumbo este a 85 mph, se encuentra con un auto con rumbo oeste a 60 mph, ¿dónde se cruzan?

Los diagramas curvos comunes como Dmitry Popov tiene en su respuesta, es mostrar dos dimensiones del espacio y un eje vertical que representa el potencial. ¡Sabes que la gravedad real convierte la altura en potencial, por lo que puedes usarla como una mesa de billar!

La curvatura en la relatividad no es espacio doblado en algún otro espacio. La curvatura de Gauss-Reimann solo significa que el espacio tiene un poco más de longitud por ángulo que un círculo. Todo el espacio es curvo.

La curvatura real es realmente pequeña. Para la tierra, la curvatura equivale a aumentar la circunferencia arrastrando el espacio radialmente en 4,43 mm. Cada círculo es aproximadamente una pulgada más largo que la geometría euclidiana.

No confundas las analogías 2D con el fenómeno 4D de la gravedad.

Pero para abordar el meollo de su pregunta, es porque la gravedad suele ser una fuerza atractiva, no repulsiva. Sin embargo, hay circunstancias especiales en las que puede ser repulsivo. La cosmología inflacionaria es un ejemplo. Así es la constante cosmológica positiva recientemente descubierta.

Aléjese de las analogías como “el espacio-tiempo es como el agua”. Esto es peligroso y te lleva a hacer una conexión demasiado literal.

El agua tiene una tensión superficial, por lo que atrae a otras moléculas de agua. A medida que el agua desaparece por el desagüe, otros son “arrastrados” y el ángulo del cono se extiende hacia afuera mientras el agua se vierte hacia abajo.

El espacio-tiempo no es como el agua u otro fluido.

No hace que las cosas se curven hacia arriba, porque la forma en que las trayectorias de las cosas se curvan es la forma en que definimos ‘hacia abajo’.