¿La curvatura del espacio ocurre en una cuarta dimensión?

La curvatura del espacio ocurre en 3D. Todo el espacio es necesariamente curvo, incluso euclidiano.

La curvatura del espacio que describen Gauss y Reimann no es el tipo de curvatura que obtienes en una bola o una mesa de billar tambaleante que muestran potencial gravitacional. Se puede decir desde dentro del espacio en sí que está curvado.

La primera aproximación al mundo es que es plano. Esta aproximación tiene muchas matemáticas interesantes y, como tal, es mejor esperar el mayor tiempo posible. Pero los círculos muy grandes dibujados alrededor de un punto son más cortos de lo que Euclides nos dice que deberían ser, y este espacio que falta es ‘curvatura positiva’.

En GRT, el perímetro agregado variado a los círculos no es igual, y las líneas rectas dividen la circunferencia en pulgadas, en lugar de grados, lo que significa que parecen doblarse (hacia la gran masa).

Pero la geometría ordinaria no plantea un espacio fuera de 3d para que las cosas se doblen, y la elección de la curvatura como término tiende a conducir a esta pregunta.

Depende del espacio-tiempo que estés considerando. Por ejemplo, en el espacio-tiempo de Minkowski tenemos el elemento de línea en coordenadas rectangulares dado por

[matemáticas] ds ^ s = -dt ^ 2 + dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2 [/ matemáticas]

donde no hay curvatura y este espacio-tiempo es plano (los coeficientes de los diferenciales son constantes). Sin embargo, en un espacio-tiempo de Schwarzschild tenemos el elemento de línea en coordenadas esféricas:

[matemáticas] ds ^ s = – \ left (1- \ frac {2m} {r} \ right) dt ^ 2 + \ left (1- \ frac {2m} {r} \ right) ^ {- 1} dr ^ 2 + r ^ 2 d \ theta ^ 2 + r ^ 2 sin \ theta ^ 2 d \ phi ^ 2 [/ math]

donde el espacio-tiempo está curvado en el tiempo y a lo largo de la dirección radial pero no alrededor de los componentes angulares (los coeficientes de los diferenciales para los componentes angular y azimutal no se desvían de los de un espacio-tiempo plano).

No hay nada en la relatividad general que prohíba que un tensor métrico sea no uniforme en los 4 componentes.

Como nota final, debe señalarse que se trata de una 4ta dimensión específica.

More Interesting

¿Es la cuarta dimensión x4 una entidad física real en el x4 = ict de Einstein?

¿Por qué los astrofísicos computacionales teóricos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian separan el espacio y el tiempo para estudiarlo?

¿Qué es el tiempo, qué es el espacio y cómo se relacionan el espacio y el tiempo?

Todo, incluido el tiempo, era más pequeño que una partícula subatómica hasta el big bang y técnicamente no existía. Entonces, ¿cómo es posible que el tiempo comience repentinamente y de dónde provienen los elementos físicos del espacio?

¿Es cierto que si pasamos por un agujero negro nos adentramos en el pasado?

El tiempo es la 4ta dimensión. ¿Por qué no podemos viajar hacia atrás en el tiempo como podemos hacerlo en las otras tres dimensiones? o teóricamente podríamos?

Si el universo era infinito, ¿significa que hay réplicas infinitas de todo, incluso de nosotros mismos?

Si estuviéramos en la 5ª dimensión, ¿cómo viajaríamos a través del tiempo y cómo se representaría el tiempo?

Cómo visualizar un continuo espacio-tiempo apropiado, curvado para un agujero negro

Mi amigo insiste en que la fuerza gravitacional distorsiona el espacio-tiempo. ¿Es correcto?

¿Llegaron todos los planetas de nuestro sistema a cada uno de sus espacios particulares al mismo tiempo?

¿Sería una analogía razonable describir la materia / energía como cayendo a través del tiempo (es decir, los objetos con más masa caen más lentamente a través del tiempo, etc.)?

Si no podemos ver una cuarta dimensión espacial con nuestros ojos, ¿es posible simular la existencia de 4 dimensiones espaciales utilizando la tecnología moderna disponible?

¿Qué dice la física sobre las condiciones del espacio-tiempo alrededor y dentro de un cuerpo masivo giratorio?

La gravedad es causada por la deformación del espacio-tiempo. ¿Cuál es la causa de la fuerza electrostática?