Si la gravedad está deformando la estructura del espacio, ¿significa eso que la velocidad de la luz no está limitada?

A2A. Primero tenga en cuenta que, en términos de la estructura de la metáfora del espacio-tiempo, el Big Bang simplemente propone que el espacio-tiempo se distorsiona en forma de trompeta: hay más espacio en tiempos posteriores que en tiempos anteriores. Por supuesto, esa es una metáfora muy parcial y engañosa porque el espacio se modela como infinito en todo momento, pero sigue siendo el caso de que cada vez hay más espacio entre fragmentos típicos de cosas a medida que pasa el tiempo: la densidad de las cosas está disminuyendo.

Esto es posible porque la velocidad del límite de luz de SR se convierte en una ley local en GR. Por lo tanto, no puede pasar otro objeto a más de c, pero la distancia entre dos objetos que ya están ampliamente separados puede aumentar a más de c.

Y el desplazamiento al rojo es lo que siempre sucede cuando una fuente está propagando ondas de propagación más rápido de lo que un receptor puede consumirlas. Entonces, si la distancia entre la fuente y el receptor aumenta por razones clásicas, SR o GR, habrá una acumulación de ciclos de propagación y, por lo tanto, un cambio de color rojo.

Su pregunta parece ser no sequitur. O simplemente no entiendo la lógica que te lleva de una definición de gravedad a los límites de la velocidad de la luz. Hay tres puntos de conocimiento que creo que podrían serle útiles.

La masa deforma el espacio-tiempo (no solo el espacio) alrededor de su ubicación. Llamamos al efecto causado por esta deformación de la gravedad.

El universo se expande debido a la energía oscura, pero no se expande a mayor velocidad que la luz en ningún punto. De hecho, el desplazamiento al rojo es una prueba de que la expansión relativa es menor que la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz que típicamente discutimos es la velocidad de la luz en el vacío. La luz viaja más despacio en otros medios y es posible viajar más rápido que la luz bajo ciertas circunstancias (busque el efecto Cherenkov). El límite real no es la velocidad de la luz, eso fue solo lo primero que se sabe que viaja al límite. El límite real es la velocidad de la información. Eso no puede ser excedido.

La gravedad es la deformación del espacio y el tiempo. La deformación del espacio parte de lo que se ha modelado como un tazón en una lámina de goma, con un cuerpo masivo como una canica en la parte inferior. Lo que eso significa en 3D es que el valor de pi (circunferencia de un círculo dividido por el diámetro) se reduce en esa área, y que se arroja el recorrido de “línea recta” de los objetos (incluidos los fotones) en relación con el cuerpo masivo en el recipiente. fuera a medida que los objetos cruzan, o alrededor, el tazón. Los objetos que no se mueven en relación con la canica aún son empujados hacia ella por la deformación del tiempo. (O así es como lo entiendo).

La expansión del universo es algo diferente: una expansión del espacio en lugar de una “deformación” (creación de un cuenco o colina en la tela). El modelo comúnmente utilizado es el de una barra de pan de pasas. A medida que el pan se eleva y se expande, las pasas se alejan unas de otras. Las pasas a ambos lados del pan pueden separarse tan rápido que se separan más rápido que la velocidad de la luz en un pan que no se expande. La luz emitida por una pasa se desplaza hacia el rojo (la longitud de onda aumenta) como se ve desde la otra pasa, porque la fuente de luz se está alejando y porque la luz viaja a través del espacio que está en proceso de expansión.

No veo cómo concluirías del hecho de que la gravedad es la deformación del espacio (y el tiempo), que la velocidad de la luz no está limitada. Tal vez podría agregar algunos comentarios explicando su razonamiento.

Según los físicos, la velocidad de la luz no ha cambiado. El efecto que observa es que el espacio se extiende a medida que el universo se expande y, junto con eso, las longitudes de onda de la luz se alargan y se vuelven más rojas.

Es una idea complicada. Si intentara medir las longitudes de onda de la luz en un espacio en expansión, ¿su regla no sería más larga, manteniendo la velocidad igual?

Tal vez. Pero esta expansión solo se aplica a grandes escalas. Las cosas físicas están hechas de fermiones (átomos y tal). Están demasiado apretados para arrastrarlos en la expansión. Entonces, ¿la regla es realmente más larga? ¿Nos referiremos a una regla imaginaria?

No soy fisico. Quizás alguien con un cerebro mejor (o cosas más relevantes dentro de él) pueda aclarar esto.

La gravedad no es la deformación del espacio (el vacío no puede deformarse), solo a menos que uno lo perciba al tener en cuenta, en el papel, el retraso del observador de la velocidad de la luz a una distancia de cambio constante, como el efecto Doppler. Solo hipotéticamente en el papel puede existir una geometría curva del espacio-tiempo. Y el espacio no es una tela.

C como límite finito es también una invención en papel. Hecho de manera benigna por Einstein para apoyar la Relatividad Especial, que luego descarta como inválida en la Teoría General de la Relatividad, que no es su fundamento, pero mucho más que Henri Poincare.

La luz siempre viaja a su propia velocidad. La gravedad no lo acelera ni lo ralentiza. Al salir de un pozo de gravedad, la luz viaja a la misma velocidad, pero pierde energía y se desplaza hacia el rojo.

La expansión del espacio no es lo mismo. Pero a medida que la luz viaja desde estrellas distantes, se expande por la expansión, volviendo a desplazarse hacia el rojo.