Con la relatividad general, Einstein les dio a los físicos las matemáticas que les permitieron hacer predicciones sobre el universo en función de cómo la gravedad afectaba el espacio-tiempo. Convirtió sus ideas sobre el cosmos en ciencia.
doblar / deformar o estirar el espacio-tiempo es la causa de toda la gravedad en nuestro universo.
La flexión / deformación es causada por la materia o cualquier cosa con masa. De hecho, cada parte de la materia (incluido usted) está deformando el espacio-tiempo a su alrededor, creando su propio poco de gravedad.
La relatividad general nos permite calcular y predecir exactamente cómo cualquier cosa con masa deformará el espacio-tiempo, y cómo la gravedad causada por ese espacio-tiempo deformado afectará no solo la materia, sino también el espacio, el tiempo y la luz a su alrededor.
Para cosas pequeñas como nosotros, la deformación (sí, es una palabra) es minúscula, por lo que la ley de gravedad del siglo XVII de Newton (F = Gm1m2 / r2) está perfectamente bien.
Pero cosas masivas como las estrellas se deforman y estiran tanto el espacio que la ley de Newton simplemente no funciona correctamente cerca de las estrellas, solo se mantiene en el espacio “plano”. A estas escalas masivas, el espacio, el tiempo y la luz se ven notablemente afectados.
Incluso un planeta de tamaño mediano como la Tierra deforma el espacio lo suficiente como para afectar el tiempo.
aplicaciones de eso:
1-GPS se basa en satélites que orbitan a gran altura sobre nosotros, donde la gravedad de la Tierra es más débil (porque el espacio-tiempo está menos deformado por la masa de la Tierra cuanto más lejos se va).
Entonces, los relojes atómicos ultraprecisos en los satélites funcionan 45 millonésimas de segundo más rápido por día que los relojes aquí en el suelo, en las profundidades del pozo gravitacional de la Tierra.
No es que los relojes del satélite sean menos precisos en el espacio, es que el tiempo en realidad pasa a un ritmo diferente aquí en la Tierra.
Si esas millonésimas de segundo no se tuvieran en cuenta cuando se sincronizaron las señales del satélite, sus coordenadas GPS estarían fuera por más de 10 kilómetros.
Entre eso y las voces molestas, el GPS nunca habría despegado
2- teoría del big bang
La relatividad general dice que cuando el espacio-tiempo se extiende alrededor de un objeto masivo, la luz que viaja a través de ese espacio-tiempo también se estira.
Entonces, la luz que comienza en un color termina en un color ligeramente diferente (longitud de onda más larga) después de viajar a través del espacio-tiempo estirado.
Este cambio de color se llama desplazamiento al rojo cosmológico (el rojo es el color con la longitud de onda más larga) y la extensión del desplazamiento al rojo en su luz nos permite medir qué tan lejos están otras galaxias.
Las observaciones de Hubble sobre el desplazamiento al rojo cosmológico en galaxias distantes mostraron que se alejaban de nosotros a gran velocidad, lo que llevó al descubrimiento de que el universo se está expandiendo.
Y el sacerdote / astrofísico belga Lemaitre pudo rastrear esas galaxias en expansión hasta un único punto de origen para el universo, una pequeña idea que se conoció como la Teoría del Big Bang
3- agujeros negros
Una de las primeras soluciones a las ecuaciones de relatividad general de Einstein fue calculada por el físico alemán Karl Schwarzchild en 1916, cuando la teoría todavía estaba fuera de la prensa.
Este resultado nos dio uno de los grandes éxitos de taquilla de la naturaleza (y de Hollywood): los agujeros negros.
Estos restos infinitamente densos de estrellas muertas masivas son tan pequeños y su gravedad tan fuerte que la velocidad de escape es más rápida que la velocidad de la luz.
Einstein pensó que los agujeros negros sonaban locos, pero hay muchas pruebas indirectas de que existen.
4 materia oscura
La materia oscura sigue siendo uno de los grandes misterios del universo.
De hecho, lo único que sabemos al respecto es que tiene masa.
Y solo lo sabemos porque la gravedad resultante de su masa distorsiona la luz que proviene de las galaxias detrás de ella.
La relatividad general nos dice cómo la lente gravitacional debería afectar esta luz, y los físicos pueden trabajar hacia atrás para calcular cuánta materia oscura está contribuyendo a la distorsión.
