¿La deformación en el espacio-tiempo es esférica? Si es así, ¿por qué las órbitas son elípticas?

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En realidad, las urdimbres “espacio-temporales” son esféricas para los cuerpos solo en una representación bidimensional, adivinando aquí que estás preguntando porque dices una pelota en una tela estirada y viste que la distorsión es de naturaleza circular.

En sistemas 4-D, la urdimbre es en realidad un sistema hiperbólico en una representación 3-D. Mira aquí para eso.

¿Ver? La razón por la cual un objeto inercial con momento / energía seguiría una órbita elíptica en un sistema hiperbólico es un poco complejo para que lo explique, pero generalmente implica muchas matemáticas, se lo aseguro.

Si un cuerpo en órbita tuviera una órbita perturbada por un círculo perfecto, ¿podría detectarlo?

No importa. La idea de Kepler, basada únicamente en datos de observación de Brahe y otros, fue la idea de que los planetas se mueven en órbitas elípticas, algunas de las cuales son muy cercanas a la circular, como Venus, y otras como Marte, que son considerablemente más extrañas. Kepler dedujo que un conjunto de reglas describía todo mientras sus órbitas fueran secciones cónicas.

Y hay una familia infinita de tales secciones, de las cuales solo una es un círculo perfecto. Entonces, estadísticamente, ningún planeta puede orbitar en una órbita circular y no podríamos notar la diferencia si se desviara de ella en un escuadrón.

¿A quien le importa? Kepler mostró que todas las órbitas se ajustan a las secciones cónicas, y Newton explicó cómo fue eso a través de. Una atracción al cuadrado inverso que llamamos ‘gravedad’.

Deja caer una pelota de fútbol para que no se caiga en un planeta y ejecutará una órbita elíptica. ¿Será circular? Infinitamente no, pero a quién le importa?

El patrón de distorsión alrededor de un gran objeto simétrico esférico también es esféricamente simétrico. Eso, por supuesto, está en el 3D del espacio. En la 4D del tiempo + espacio, la tierra y el patrón de gravedad son cosas largas y delgadas: la tierra tiene un radio de aproximadamente 0.002 segundos luz, pero continúa durante muchos años. Y la distorsión no tiene ningún límite agudo, pero ya es mucho más débil en la luna, a 1 segundo luz de distancia.

Luego, en ese contexto, las órbitas circulares son perfectamente posibles, simplemente no son las únicas posibilidades y, por lo tanto, tome un poco de ingenio si las necesita. GR realmente no agrega ninguna idea, así que hablemos en términos newtonianos. Si en algún momento te mueves directamente más allá de la tierra, horizontalmente a través de su gravedad, la fuerza hacia abajo curvará tu camino con un radio de curvatura g / v. Si esto sucede para igualar su distancia desde el centro de la tierra, está listo para una órbita circular. Si es demasiado grande, estás en una órbita elíptica donde el punto en el que comenzaste es el perigeo, o el punto de aproximación más cercano, y estás destinado a girar a distancias mucho mayores antes de que te arrastren hacia atrás. Si vas demasiado rápido (más que la velocidad de escape) estás en una órbita hiperbólica. Y si va demasiado lento, está en una órbita elíptica que comienza en el apogeo, y es mejor que espere que el perigeo esté por encima de la parte superior de la atmósfera o que se queme y / o salpique.

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eso se debe a que el planeta que orbita alrededor del sol tiene su propia velocidad, lo que contribuye a este efecto. Los cometas que están más lejos tienen una elipse más fuerte (o más excéntrica) que los planetas que están más cerca.

No puedo explicarlo en detalle, pero hay leyes de movimiento planetario que funcionan aquí. La primera ley de Kepler establece lo mismo.