¿Sabemos si la energía de masa “literalmente” curva el espacio-tiempo, o es útil modelarlo como si lo hiciera?

En primer lugar, en todas las discusiones sobre relatividad general, lo más importante que se debe mencionar al principio es que el espacio-tiempo no es lo mismo que el espacio. El espacio no puede curvarse. La curvatura del espacio-tiempo es una curvatura de 4 dimensiones que abarca una cantidad de tiempo. No es, por ejemplo, algo de lo que puedas tomar una foto instantánea. Una foto solo captura un momento en el tiempo, mientras que la curvatura espacio-temporal implica un período prolongado de tiempo.

El tiempo no puede considerarse por separado de las tres dimensiones del espacio, porque la velocidad a la que pasa el tiempo para un objeto depende de la posición espacial del objeto en relación con el observador.

Y si bien el espacio es un conjunto de ubicaciones, el espacio-tiempo es un conjunto de eventos que ocurren no solo en una ubicación sino también en un momento específico. Entonces el espacio y el espacio-tiempo no son el mismo tipo de cosas.

En segundo lugar, el espacio-tiempo es una forma de pensar, no un objeto físico. Einstein dijo: “El tiempo y el espacio son modos en los que pensamos, no condiciones en las que vivimos”.

Lo decía literalmente. Ni el tiempo ni el espacio existen fuera de tu mente. Esta no es solo mi opinión, es la Relatividad General 101. Aunque, una idea como esa no es útil para hacer tecnología como un cohete o un satélite. Aceptar que el espacio en el que está construyendo el cohete es solo imaginario probablemente dificultará la construcción del cohete. Pero se hace necesario usar esa idea al calcular la trayectoria del cohete o satélite.

Se pregunta si la masa literalmente causa la curvatura del espacio-tiempo. La causalidad es también un concepto cronológico que depende de una noción de tiempo. Entonces, la causalidad también es solo un modo de pensar, no algo real.

Si realmente acepta los principios de GR, entonces debe aceptar que las preguntas como las que hizo no tienen sentido. Nada hace nada a otra cosa, y mucho menos la masa que hace que el espacio-tiempo se curve.

Fuente:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/ …

La verdad es que los maestros de este concepto de ciencia mienten al hacer un modelo más simple y no correcto para mostrar, supuestamente, cómo funciona la gravedad.

La gravedad no es causada por la flexión del espacio-tiempo como se muestra en los modelos 2D. Los modelos que la mayoría de la gente ve muestran el espacio-tiempo como un tejido invisible escondido en una dimensión superior que se curva hacia objetos con masa y dobla el camino de cualquier cosa que se mueva cerca de él. Esto no es cierto porque requiere que exista una gravedad newtoniana dentro del modelo en sí, lo que no tiene sentido, teniendo un modelo de gravedad en el otro. Tampoco funciona para todos los casos, como que nos empujen hacia la Tierra y hace que las personas hagan conjeturas a partir de un falso principio de la curva del espacio-tiempo.

Un objeto con masa contrae el espacio-tiempo, haciendo que los objetos cercanos al objeto principal sean arrastrados hacia el principal. Los modelos 3D que muestran el espacio-tiempo siendo contraído por la masa funcionan mejor que los modelos 2D que muestran curvatura, pero aún así no son perfectos porque no muestran completamente 4 dimensiones. Todavía le dan una idea adecuada de cómo funciona, a diferencia de los modelos de curvas 2D mentirosos.

No estoy seguro de lo que significa “literalmente”. Solo sabemos qué se debe a nuestra interacción con él (aunque en su mayoría interacción indirecta).

El espacio, en cierto sentido, solo existe debido a la energía de masa en él, pero lo contrario también es intentarlo: la energía de masa es una propiedad del espacio-tiempo.

Me gusta pensar que las partículas son lo que medimos; no creo que podamos medir nada más.

A partir de las mediciones que hacemos, inferimos las propiedades de lo que existe y los dos únicos modelos que nos brinda la experiencia cotidiana son las ondas y las partículas.

Quizás una buena forma de verlo es pensar que una sola entidad es una partícula, pero el comportamiento de muchos separados en el espacio o el tiempo es el de una onda.

Otras respuestas están llegando a la filosofía, que puede o no ser lo que desea. Sugeriría que la respuesta más simple a su pregunta es ‘Sí’.

Se podría decir que todas las teorías son solo modelos que explican las observaciones y predicen qué observaciones futuras nos dirán. En este sentido, el universo hace lo que sea que quiera y las teorías físicas no deberían pretender ser la Verdad: las mantenemos alrededor solo en la medida en que sean útiles.

Esta es una posición filosófica que no todos los físicos comparten: una motivación clave para muchos es la idea de que existe un conjunto subyacente de leyes que el universo cumple y que nuestro objetivo es descubrirlas. Einstein, creo, ciertamente se sintió así. Creo que realmente sintió que la Relatividad General era la Verdad, como lo demuestra su elegancia (una verdadera teoría debe ser hermosa, porque tenía fe en que así funcionaba el universo). El advenimiento de la teoría cuántica en cierta medida lo hizo menos de moda; puede ser una cuestión de estética, pero la teoría cuántica no es realmente hermosa: nos dice que el mundo real es confuso y que no se puede predecir nada con certeza verdadera. Además, está la interminable cuestión de interpretación: ¿qué significa la teoría cuántica? Las matemáticas funcionan, pero ¿por qué? Eso no es un problema si mantiene la posición filosófica que describí antes, pero lo es si piensa de la manera en que Einstein parece haberlo hecho (de ahí su famosa cita, “Dios no juega a los dados”: es decir, el universo NO PUEDE comportarse de esa manera – porque no es hermoso).

En pocas palabras: si cree que la razón por la que GR funciona es porque es cierto, entonces sí, el espacio-tiempo es curvo y esta curvatura está directamente relacionada con la energía y la masa que vive en el espacio-tiempo. En el marco de la teoría, no es una especie de analogía. Alternativamente, podría pensar que GR funciona porque revisamos un montón de ideas diferentes y encontramos una que describe la mayoría del universo realmente bien, al menos a gran escala. En este caso, quizás el espacio-tiempo es solo una construcción mental, un experimento mental, del que hablamos porque nos da predicciones útiles. Elige tu opción.

Es un modelo útil pero muy mal citado. Muchas personas no consideran que la gravedad sea una propiedad básica de las masas. Citan que la curvatura espacio-temporal causa gravedad Hay muchos conceptos erróneos como que el agujero negro es un agujero y lo atraviesas. Otro concepto mal utilizado es la gravitación de marcación de tiempo, etc., como la curvatura de espacio-tiempo, ambas no existen.