¿Qué es la relatividad general?

En 1905, Albert Einstein determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y que la velocidad de la luz en el vacío era independiente del movimiento de todos los observadores. Esta fue la teoría de la relatividad especial. Introdujo un nuevo marco para toda la física y propuso nuevos conceptos de espacio y tiempo.

Einstein luego pasó 10 años tratando de incluir la aceleración en la teoría y publicó su teoría de la relatividad general en 1915. En ella, determinó que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo, que se siente como la gravedad.

El tirón de la gravedad

Dos objetos ejercen una fuerza de atracción entre sí conocida como “gravedad”. Sir Isaac Newton cuantificó la gravedad entre dos objetos cuando formuló sus tres leyes del movimiento. La fuerza que tira entre dos cuerpos depende de cuán masivo sea cada uno y qué tan separados estén los dos. Incluso cuando el centro de la Tierra te está empujando hacia él (manteniéndote firmemente alojado en el suelo), tu centro de masa está retrocediendo hacia la Tierra. Pero el cuerpo más masivo apenas siente el tirón de ti, mientras que con tu masa mucho más pequeña te encuentras firmemente arraigado gracias a esa misma fuerza. Sin embargo, las leyes de Newton suponen que la gravedad es una fuerza innata de un objeto que puede actuar a distancia.

Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y demostró que la velocidad de la luz dentro del vacío es la misma sin importar la velocidad a la que viaja un observador. . Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo se entrelazaron en un único continuo conocido como espacio-tiempo. Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador pueden ocurrir en diferentes momentos para otro.

Mientras elaboraba las ecuaciones para su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagine colocar un cuerpo grande en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, haciendo que se hunda. Una canica enrollada alrededor del borde se movería en espiral hacia adentro hacia el cuerpo, empujada de la misma manera que la gravedad de un planeta tira de las rocas en el espacio.

Evidencia experimental

Aunque los instrumentos no pueden ver ni medir el espacio-tiempo, se han confirmado varios de los fenómenos predichos por su deformación.

Lentes gravitacionales : la luz alrededor de un objeto masivo, como un agujero negro, se dobla, lo que hace que actúe como una lente para las cosas que se encuentran detrás de él. Los astrónomos utilizan habitualmente este método para estudiar estrellas y galaxias detrás de objetos masivos.

Cambios en la órbita de Mercurio : La órbita de Mercurio está cambiando muy gradualmente con el tiempo, debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del sol masivo. En unos pocos miles de millones de años, incluso podría chocar con la Tierra.

Arrastre de fotogramas del espacio-tiempo alrededor de cuerpos giratorios : el giro de un objeto pesado, como la Tierra, debe torcer y distorsionar el espacio-tiempo a su alrededor. En 2004, la NASA lanzó la Gravity Probe B (GP-B). El satélite calibrado con precisión hizo que los ejes de los giroscopios en el interior se desplazaran muy ligeramente con el tiempo, un resultado que coincidió con la teoría de Einstein.

Desplazamiento al rojo gravitacional : la radiación electromagnética de un objeto se estira ligeramente dentro de un campo gravitacional. Piense en las ondas de sonido que emanan de una sirena en un vehículo de emergencia; A medida que el vehículo se mueve hacia un observador, las ondas de sonido se comprimen, pero a medida que se aleja, se estiran o se desplazan hacia el rojo. Conocido como el efecto Doppler, el mismo fenómeno ocurre con ondas de luz en todas las frecuencias.

Ondas gravitacionales : se cree que los eventos violentos, como la colisión de dos agujeros negros, pueden crear ondas en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales. En 2016, el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) anunció que encontró evidencia de estos indicadores reveladores.

La ecuacion

La teoría general de la relatividad es capturada por una ecuación engañosamente simple:

Esencialmente, la ecuación nos dice cómo una cantidad dada de masa y energía deforma el espacio-tiempo. El lado izquierdo de la ecuación,

describe la curvatura del espacio-tiempo cuyo efecto percibimos como la fuerza gravitacional. Es el análogo del término.

en el lado izquierdo de la ecuación de Newton.

Los objetos masivos doblan el espacio-tiempo.

El termino

en el lado derecho de la ecuación describe todo lo que hay que saber sobre la forma en que la masa, la energía, el momento y la presión se distribuyen en todo el Universo. Es lo que se hizo del término

en la ecuación de Newton, pero es mucho más complicado. Todas estas cosas son necesarias para descubrir cómo se combinan el espacio y el tiempo.

pasa por el término técnico tensor energía-momento . El constante

que aparece en el lado derecho de la ecuación es nuevamente la constante de Newton y

Es la velocidad de la luz.

¿Qué pasa con las letras griegas?

y

que aparecen como subíndices? Para entender lo que significan, primero note que el espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones. Hay tres dimensiones del espacio (que corresponden a las tres direcciones izquierda-derecha, arriba-abajo y adelante-atrás del espacio) y una dimensión del tiempo (que solo tiene una dirección). Si desea comprender cómo un poco de masa en movimiento afecta el espacio-tiempo, debe comprender cómo afecta a cada una de esas cuatro dimensiones y sus diversas combinaciones.

En una línea, la relatividad general es la teoría más precisa que conocemos, hasta la fecha, para explicar la ‘gravedad’.

A continuación, he tratado de explicar los fundamentos de la relatividad general en un lenguaje laico bastante intuitivo.

La teoría general de la relatividad es una generalización de la relatividad especial para considerar los marcos y la gravitación no inerciales, y es una de las teorías científicas más elegantes y hermosas conocidas por la humanidad, una que casi hace cumplir una creencia einsteiniana en un universo que se caracteriza por simplicidad, belleza, simetría y estructura. La conocida ley del cuadrado inverso de Newton de la atracción gravitacional es una aproximación de esta teoría que se aplica cuando se trata de fuerzas de gravedad bajas a moderadas.

La relatividad general proporciona inmensos conocimientos sobre:

  • La profunda y profunda conexión entre masa y espacio-tiempo
  • equivalencia de inercia y gravitación
  • La estructura, origen y evolución del universo.
  • el tiempo se ralentiza con la gravedad
  • y mucho más…

El problema:

Probemos y comprendamos algunas limitaciones de la teoría especial: esencialmente, áreas no abordadas, que exigían una generalización.

La idea clave de la relatividad especial es que las leyes físicas conservan la misma forma en todos los marcos inerciales, es decir, no hay un marco inercial especial elegido en el que se apliquen las leyes. Esto también se conoce como el “principio de la relatividad”. Las únicas entidades conocidas son las observaciones de eventos en el espacio y el tiempo realizadas por observadores en diferentes marcos de inercia y cómo se comparan entre sí. Esto hizo que las nociones de tiempo absoluto y espacio fueran discutibles, bueno casi.

Hay algunas observaciones clave aquí. En primer lugar, la teoría especial solo es válida en marcos inerciales. Se necesita una descripción más general para abordar los marcos de aceleración. En segundo lugar, aunque la velocidad en sí misma solo se puede medir en relación con otras masas, la aceleración se puede definir con respecto al espacio absoluto (se puede percibir fácilmente la aceleración dentro de un cuadro negro sin referencia a nada externo). El principio de Mach: http://en.wikipedia.org/wiki/Mac … se basa en esta observación para concluir que existe una relación muy probable entre la ‘inercia’ y la gravitación de las masas distantes. Se necesita una teoría más general para comprender mejor estos aspectos. De hecho, el objetivo de Einstein era que las leyes físicas conservan la misma forma en cualquier marco de observación, inercial o no. Tan pronto como la teoría especial estuvo completa en su mente, Einstein supo la apremiante necesidad de abordar estos problemas.

La idea clave – El principio de equivalencia:

La idea más hermosa que tuvo Einstein fue la equivalencia de masa inercial y masa gravitacional. En otros términos, no existe un experimento posible que pueda distinguir entre un marco inercial (infinitamente separado de los cuerpos gravitantes) y un marco que está ‘cayendo libremente’ bajo la gravedad de una masa distante. Esto se conoce como el principio de equivalencia : http://en.wikipedia.org/wiki/Equ… . Déjame describir esto un poco más. Aunque, desde la era de Newton, hemos estado usando el término ‘masa’ un poco vagamente, se sabía que en realidad hay dos entidades diferentes de las que se estaba hablando en este contexto. Uno era la masa inercial, una medida de la fuerza con que los objetos resisten el movimiento (definido por la ecuación, [matemática] F = m ^ i * a [/ matemática]). El otro era la masa gravitacional, una medida de la fuerza con la que los objetos se atraen entre sí (definido por la ecuación, [matemáticas] F = G * m ^ g_1 * m ^ g_2 / r ^ 2 [/ matemáticas]). No hay una razón obvia de que estas dos cantidades deban ser equivalentes (exactamente proporcionales). En otras palabras, digamos, si una masa se compone de más masa para hacer que resista el movimiento de una fuerza externa constante el doble que antes, también atraería un objeto estándar gravitacionalmente, el doble de su fuerza anterior. Esta es una correlación no trivial. Sin embargo, Newton asumió que eran equivalentes: esta es la razón por la cual los objetos de diferentes masas tardan exactamente el mismo tiempo en caer bajo la gravedad. Entonces, por ejemplo, para calcular la aceleración debido a la gravedad en la Tierra, seguimos la siguiente derivación:

[matemáticas] G * M ^ g * m ^ g / R ^ 2 = m ^ i * g [/ matemáticas]

[matemáticas] g = GM / R ^ 2 [/ matemáticas]

Esto solo es posible porque, [matemática] m ^ i [/ matemática] y [matemática] m ^ g [/ matemática] pueden cancelarse. Por lo tanto, independientemente de la masa de un objeto, cae con la misma aceleración hacia la gravedad. Newton era muy consciente de esta suposición, pero no se entendía bien por qué este debe ser el caso.

Einstein enfatizó que, esta era una equivalencia muy básica de nuestro universo, y que la masa inercial es exactamente igual a la masa gravitacional. Esto lo llevó a ver que, un marco que cae libremente bajo la gravedad, es en todos los aspectos, exactamente equivalente a un marco de referencia inercial. En otras palabras, uno no puede idear ningún experimento que pueda ayudar a distinguir entre estos marcos. Un objeto que está inicialmente en reposo en el marco inercial continúa haciéndolo para un observador A en ese marco. Un objeto que está inicialmente en reposo en un marco que cae libremente continúa haciéndolo para un observador B en ese marco (porque de acuerdo con el observador A, tanto el observador B como el objeto de interés están cayendo exactamente a la misma velocidad debido al principio de equivalencia ) Consecuentemente, las leyes relativistas especiales se aplican tal cual, en marcos que caen libremente (aunque el marco se está acelerando con respecto a un observador que está en reposo en relación con la masa gravitante).

Los resultados clave :

(a) Curvas de luz bajo gravedad:
De la equivalencia anterior, uno puede deducir trivialmente que la luz se curva bajo la gravedad. Considere dos observadores A y B, el primero en reposo con respecto a una masa gravitante, y el segundo en un marco (caja) que cae libremente bajo la gravedad. Considere un haz de luz que atraviese la caja que cae libremente de un lado al otro (perpendicular a la dirección de caída). De acuerdo con la relatividad especial, el observador B verá la luz viajando en un camino recto desde un extremo al opuesto, a la misma altura del piso (ya que su marco es equivalente a un marco inercial). Sin embargo, según el observador A, la caja ha caído un poco entre el tiempo que la luz había comenzado hasta el momento en que llegó al otro extremo y, en consecuencia, el punto final es ‘más bajo’ que el punto de partida. Consecuentemente, se puede ver que, la luz ha atravesado un camino curvo según el observador A.

(b) Las masas curvan el espacio-tiempo, y los objetos atraviesan la geodésica en este espacio-tiempo curvo :
Imagine un triángulo formado por 3 rayos de luz diferentes alrededor de un objeto gravitante. Los ángulos internos formados por estos no sumarán 180 grados (similar a cómo los tres ángulos formados por el ecuador, longitud 90 y longitud 180 (formando ángulos rectos con el ecuador, y también en los polos) juntos suman más de 180 grados. Esto puede explicarse realmente visualizando que la luz atraviesa caminos de corta distancia en un espacio no euclidiano (curvado). Esto resulta ser una idea muy útil. Estoy simplificando demasiado esto, pero esta es una manera para entender lo que está pasando

Todos los objetos atraviesan caminos llamados ‘geodésicas’ en dicho espacio curvo, y esto es lo que se percibe como la ‘órbita’. Ver imagen a continuación (cortesía: Addison Wesley)


Llegar a estos resultados con precisión, es lo que le llevó a Einstein 8 años difíciles y más bellos de la vida de Einstein, publique su documento especial de relatividad de 1905.

Resumen :

La teoría general de la relatividad, en esencia, llega a ecuaciones que describen:

  1. la manera en que las masas curvan el espacio-tiempo, y
  2. geodésicas que las masas persiguen en un espacio-tiempo tan curvo

Juntos, describen la gravitación de la manera más precisa que conocemos. Con fuerzas gravitacionales bajas, las leyes de Newton forman una aproximación a estas ecuaciones. Si bien las leyes de Newton eran casi empíricas (sin razones por las cuales la gravitación necesita ser la distancia del cuadrado inverso, por ejemplo), los resultados de Einstein derivan profunda y bellamente los resultados de principios simples de simetría: el principio de equivalencia y el principio de la relatividad misma. , para no menospreciar de ninguna manera el asombroso y seminal trabajo de Newton sobre la gravedad.

Ha habido 2 teorías de la relatividad.
La teoría especial de la relatividad (1905) y la teoría general de la relatividad dada más tarde en 1915, que es solo una extensión de la anterior.

¡Comencemos con ‘ RELATIVIDAD’!
Se puede entender a través de esta declaración.
“No puedes sentarte en algún lugar del universo y llamarte a ti mismo a descansar y llamar a todo lo demás en movimiento”.
Nada está en reposo absoluto. ¡Incluso el universo se está expandiendo!

Teoría: la velocidad de la luz era el límite absoluto para todas las velocidades y, además, todos los observadores, independientemente de su movimiento, deben medir la velocidad de la luz para que sea exactamente la misma.
Para tener una mejor comprensión de la “teoría de la relatividad”, tomemos un ejemplo.
Suponga que se está moviendo en un tren a 90 km / h y hace brillar una fuente de luz (por ejemplo, antorcha). Sabemos que la velocidad de la luz es C, es decir, 3,00,000 Kmph.
Ahora, si pasamos por nuestro libro de texto de física (¡El concepto de movimiento relativo no implica ninguna complicación!: P), tu amigo que te está esperando en la próxima estación, observa la velocidad de la luz como 90 + C ( Asumiendo, ¡Él ha traído consigo un instrumento para medir la cantidad física!).

Ahora, si este fuera el caso, y esto es lo que la gente pensaba, podríamos sentarnos dentro de un tren sin ventanas, moviéndonos con “velocidad uniforme” sin acelerar, y podríamos decir que se está moviendo.

Pero, los experimentos se hicieron y se descubrió que estábamos llevando una noción falsa.
Aquí viene la declaración, lo que llamamos, ‘La base de la relatividad’:
La velocidad de la luz siempre es constante, pase lo que pase, si te mueves en un tren que viaja a la mitad de la velocidad de la luz y enciendes una antorcha, el tipo parado en la estación no notaría la velocidad del los rayos de luz serán c + c / 2. Todavía se dará cuenta de que vienen con velocidad c “.
Pero, el concepto básico de movimiento relativo se mantiene firme para todo lo demás, excepto la LUZ.

Ahora, puede hacer una pregunta aquí! Si la velocidad de la luz no cambia, entonces, ¿qué pasa con la vida de esta ecuación?> S = vt.
Entonces, surgen las ideas de “dilatación del tiempo y contracción de la longitud”.


Cuando viaja en un tren, el “tiempo” en realidad es más lento para usted que para un tipo parado en la estación / plataforma. En realidad lo hace. Eso significa que el tiempo realmente se ralentiza para ti. Tu corazón late menos veces que el de ese tipo. Usted envejece menos que él, y técnicamente viaja al futuro.
De la misma manera, el tren también se “encoge”.

Suena incómodo. no es asi

Puede solicitar una prueba para la afirmación anterior, pero eso iría más allá del alcance de esta pregunta y no la entendería a menos que fuera un buen matemático. La prueba requiere mucho trabajo manual con ecuaciones y fórmulas. ¡Espere! No te sientas mal. 🙂 Tengo otra salida para ti. Intenta leer sobre la expresión de transformación lorentz básica ( Recuerde: parece aterrador pero, si presta atención a los términos, es tan fácil como F = ma) . Si tiene éxito en descifrar los términos, entonces podría encontrar que a bajas velocidades, como 90 kmph (estoy hablando de relatividad aquí, en comparación con la de la luz) de un tren, la DILACIÓN DEL TIEMPO es algo del orden de 10 ^ (- 25) o menos! Muy difícil de notar.

Cuanto más rápido viaje, en comparación con la velocidad de la luz c, cuanto más tiempo corre más lento para usted, más se reduce su longitud. Si algo alcanza la velocidad de la luz (aunque eso es teóricamente imposible para cualquier partícula material), el tiempo en realidad “se detiene” y su longitud se reducirá a cero.

Hay una serie de paradojas o ejemplos para comprender la teoría de la relatividad. Google: paradoja gemela (otro ejemplo interesante para entender esta teoría).
¡Gracias!

La relatividad general es la teoría geométrica de la gravitación y la descripción actual de la gravitación en la física moderna.

En la relatividad general, el universo tiene tres dimensiones de espacio y una de tiempo y al unirlas obtenemos espacio-tiempo de cuatro dimensiones, que es la gravedad como un efecto emergente de la curvatura espacio-tiempo asociada con las distribuciones de energía. Como dijo Einstein: “la materia le dice al espacio cómo doblarse; el espacio le dice a la materia cómo moverse “.

La gravitación clásica se ha desarrollado por la relatividad general.

En mecánica clásica, el campo gravitacional g alrededor de una masa de punto M es un campo vectorial que consiste en cada punto (con la distancia r de la masa de punto M) de un vector que apunta directamente hacia la partícula que viene dada por:

Las ecuaciones de campo de Einstein son el conjunto de 10 ecuaciones que describen la interacción fundamental de la gravitación como resultado del espacio-tiempo curvado por la masa y la energía.

Estas ecuaciones se utilizan para estudiar fenómenos como las ondas gravitacionales.

Notas considerables sobre la ecuación de campo de Einstein

La curvatura de Ricci es el objeto matemático que controla la tasa de crecimiento del volumen de bolas métricas en una variedad.

Curvatura escalar de una variedad riemanniana está dada por la traza del tensor de curvatura de Ricci.

Tensor métrico , gij es una función que indica cómo calcular la distancia entre dos puntos en un espacio dado. Sus componentes pueden verse como factores de multiplicación que deben colocarse frente a los desplazamientos diferenciales dxi en un Teorema de Pitágoras generalizado:

La constante cosmológica es el valor de la densidad de energía del vacío del espacio.

Tensor de tensión-energía en coordenadas locales, el tensor de tensión-energía puede considerarse como una pestaña de matriz 4 × 4 en cada punto del espacio-tiempo.

Leer más: la respuesta de Hossein Javadi a Si la gravedad es solo el efecto que el espacio-tiempo curvo tiene sobre la materia (y no es realmente una fuerza, solo un subproducto de esta curvatura), entonces ¿por qué son necesarios los gravitones como portadores de fuerza (mediadores)?

La teoría general de la relatividad es una teoría geométrica clásica de la gravedad publicada por primera vez por Albert Eintein en 1915 [1]. Generaliza la teoría especial de la relatividad y la ley universal de gravitación de Isaac Newton y describe la gravedad como resultado de la curvatura del espacio-tiempo debido a la presencia de energía (en particular energía, masa, estrés, presión y momento).

Es una teoría geométrica y utiliza las matemáticas de la topología de dimensiones superiores (variedades pseudo-riemannianas) para describir con precisión el efecto de la masa y la energía en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones de nuestro universo. Se dice que la curvatura resultante produce la “fuerza” de gravedad que observamos.

Las matemáticas de la relatividad general están extremadamente involucradas y requieren el conocimiento del análisis tensorial y la geometría riemanniana para comprender completamente, pero la esencia de la teoría general de la relatividad de Eintein se da en las ecuaciones de campo de Einstein:

[matemáticas] G _ {\ mu \ nu} = \ frac {8 \ pi G} {c ^ 4} T _ {\ mu \ nu} [/ matemáticas]

donde [math] G _ {\ mu \ nu} [/ math] es el tensor de Einstein que describe cómo el tejido de las curvas de espacio-tiempo y [math] T _ {\ mu \ nu} [/ math] es el tensor de estrés-energía-momento que describe el contenido de energía (incluida toda la masa) en el espacio. Esta es una ecuación tensorial altamente no lineal, pero afirma que:

La materia le dice al espacio cómo curvar y el espacio curvo le dice a la materia cómo moverse

El fundamento de esta teoría es lo que se llama el principio de equivalencia . Esto establece que:

No hay ningún experimento que puedas realizar para saber definitivamente si estás parado en la Tierra en un ascensor sin ventanas o si estás acelerando a través de un espacio vacío a 1 g también en un ascensor sin ventanas

Este es un principio muy poderoso porque significa que la gravedad y la aceleración son fundamentalmente equivalentes.

Del mismo modo, se dice que el “pensamiento más feliz” de Einstein fue cuando se dio cuenta de que un hombre que cae al suelo en un campo gravitacional no sentirá ninguna fuerza que actúe sobre él de la misma manera que un hombre que viaja a través del espacio vacío a una velocidad constante. sin fuerza actuando sobre él.

Nuevamente, esto es muy poderoso y te permite darte cuenta de que la gravedad no es una fuerza en absoluto y que cuando caes en un campo gravitacional, en realidad estás viajando en una “línea recta”. Esto se explica introduciendo la curvatura espacio-temporal y las geodésicas que son “líneas rectas” en un espacio curvo.

Entonces, la relatividad general generaliza las leyes de movimiento de Newton en la medida en que declara que un cuerpo permanecerá en un estado de movimiento constante a lo largo de una geodésica a menos que actúe una fuerza externa.

La teoría general de la relatividad ha sido posiblemente una de las teorías físicas más exitosas de todos los tiempos. Ha dado forma a nuestra comprensión del universo a gran escala y ha permitido que la cosmología moderna tenga tanto éxito. Ha sido probado una y otra vez por experimentos cada vez más sofisticados en los últimos 100 años y, cada vez, ha pasado la prueba, mostrando una precisión incomparable.

El año pasado, la predicción de 100 años de ondas gravitacionales fue confirmada por el experimento LIGO [2]. Esto nos permitirá observar el universo de una manera nueva y sin precedentes y abrir las puertas a una comprensión más profunda de nuestra realidad en la escala más grande.

Podría decirse que el futuro está en algo que el propio Albert Einstein intentó pero no logró al final de su vida. La de una teoría de campo unificado de la gravedad cuántica. Tanto la relatividad general como la mecánica cuántica reinan en sus respectivas escalas, pero todavía tenemos que descubrir una teoría más profunda que combine satisfactoriamente ambas y explique la realidad a un nivel aún más fundamental. Pero estoy emocionado de ver qué se nos ocurre.

Notas al pie

[1] http://hermes.ffn.ub.es/luisnava

[2] Laboratorio LIGO | Caltech | MIT

Esto, en pocas palabras, la Teoría General de la Relatividad, y su premisa central es que la curvatura del espacio-tiempo está directamente determinada por la distribución de la materia y la energía contenida dentro de ella. Sin embargo, lo que complica las cosas es que la distribución de la materia y la energía está a su vez gobernada por la curvatura del espacio, lo que lleva a un ciclo de retroalimentación y muchas matemáticas muy complejas. Por lo tanto, la presencia de masa / energía determina la geometría del espacio, y la geometría del espacio determina el movimiento de masa / energía.

En la práctica, en nuestro mundo cotidiano, la Ley de Gravitación Universal de Newton es una aproximación perfectamente buena. Newton nunca predijo la curvatura de la luz, pero, en combinación con la idea de la relatividad especial de que todas las formas de energía (incluida la luz) tienen una masa efectiva, parece lógico que, a medida que la luz pasa por un cuerpo masivo como el Sol, también sentirá el tirón de la gravedad y se doblará ligeramente de su curso. Curiosamente, sin embargo, la teoría de Einstein predice que el camino de la luz se doblará el doble que la teoría de Newton, debido a un tipo de retroalimentación positiva. El astrónomo inglés Arthur Eddington confirmó las predicciones de Einstein de la desviación de la luz de otras estrellas por la gravedad del Sol utilizando medidas tomadas en África occidental durante un eclipse de sol en 1919, después de lo cual la Teoría general de la relatividad fue generalmente aceptada en la comunidad científica.

Definición:
“La teoría de la relatividad general de Einstein predijo que el espacio-tiempo alrededor de la Tierra no solo estaría deformado sino que también sería retorcido por la rotación del planeta (una distorsión en el espacio-tiempo) que se siente como gravedad”.

Espacio + Tiempo = Espacio-tiempo:
Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y demostró que la velocidad de la luz dentro del vacío es la misma sin importar la velocidad a la que viaja un observador. Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo se entrelazaron en un único continuo conocido como espacio-tiempo . Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador pueden ocurrir en diferentes momentos para otro.

Explicación:

Mientras elaboraba las ecuaciones para su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagine colocar un cuerpo grande en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, haciendo que se hunda. ¡Una canica enrollada alrededor del borde se movería en espiral hacia adentro hacia el cuerpo, empujada de la misma manera que la gravedad de un planeta tira de las rocas en el espacio!

Evidencias experimentales:
1. Lentes gravitacionales : la luz alrededor de un objeto masivo, como un agujero negro, se dobla, lo que hace que actúe como una lente para las cosas que se encuentran detrás de él. Los astrónomos utilizan habitualmente este método para estudiar estrellas y galaxias detrás de objetos masivos.
La Cruz de Einstein, un cuásar en la constelación de Pegaso, es un excelente ejemplo de lente gravitacional. El quásar está a unos 8 mil millones de años luz de la Tierra, y se encuentra detrás de una galaxia que está a 400 millones de años luz de distancia. Cuatro imágenes del cuásar aparecen alrededor de la galaxia porque la intensa gravedad de la galaxia dobla la luz proveniente del cuásar.

2. Cambios en la órbita de Mercurio : la órbita de Mercurio está cambiando muy gradualmente con el tiempo, debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del sol masivo. En unos pocos miles de millones de años, incluso podría chocar con la Tierra …

Interesante, ¿no es así?

Qué es la relatividad general: es una teoría clásica (como en no cuántica) de la gravitación y también un marco teórico que permite escribir y usar ecuaciones de física usando coordenadas arbitrariamente elegidas.

Cómo llegó a ser: lo que hoy llamamos relatividad “especial” se llamó originalmente la teoría de la relatividad en sus inicios. Fue la respuesta al desafío planteado por las ecuaciones de electrodinámica de Maxwell. Las ecuaciones parecían ser igualmente válidas para observadores estacionarios y en movimiento; sin embargo, también predijeron la misma velocidad constante de luz para todos los observadores. ¿Cómo pueden dos observadores que se mueven uno respecto al otro observar el mismo rayo de luz y medir la misma velocidad? Cuando está en un tren en movimiento, en relación con usted mismo, el tren no se mueve a pesar de que alguien en la estación puede medir el tren que viaja a alta velocidad. ¿Pero un rayo de luz? Ambos supuestamente medirían la misma velocidad. Esta aparente contradicción fue resuelta por la teoría de la relatividad, sus matemáticas capturadas en forma de transformaciones de Lorentz.

Pero Einstein no estaba satisfecho. Esta teoría de la relatividad funcionó bien para los observadores inerciales (no acelerados). Pero los observadores acelerados fueron tratados como ciudadanos de segunda clase. Einstein buscó una teoría que tratara a todos los observadores de la misma manera. Lo llamó la teoría general, lo que significa una generalización de la teoría de la relatividad. Muy pronto, se dio cuenta de que debido a que la gravedad es universal, por lo tanto, las personas y los objetos que caen juntos en un campo gravitacional no se acelerarían entre sí (es decir, sin una referencia externa, también podrían pensar que son inerciales), la gravedad necesariamente debe ser incluido en esta teoría solicitada. Cuando sus esfuerzos tuvieron éxito, la nueva teoría se conoció como relatividad general; y la vieja teoría, que realmente es un caso especial de esta nueva formulación más general, se llamó relatividad especial.

La relatividad general es un intento fallido y anticuado de describir cómo funciona la gravedad en la naturaleza.

La gravedad a escala atómica es en realidad la mejor descripción del mecanismo de cómo se transmite la fuerza de gravedad.

La comprensión académica anticuada de la gravedad ha creado un escenario de caos en este campo de investigación.

La navaja de Occam elige los principios de la gravedad atómica sobre todos los demás.

Sigue leyendo y tú eres el juez. Su futuro académico puede depender de la comprensión de los principios.

Resumen de gravedad atómica

Comprender los principios de la gravedad atómica brinda a cualquiera que intente unificar la gravedad y la mecánica cuántica una oportunidad ideal para la investigación innovadora.

La gravedad a escala atómica ocurre todo el tiempo dentro de nosotros y a nuestro alrededor cada día aquí en la tierra y es omnipresente en todo el universo observable.

La naturaleza misma ha seguido un conjunto de principios unificados sin dudas ni dudas durante muchos milenios y es solo recientemente que la ciencia tiene la oportunidad de sacar provecho de lo que la naturaleza ha sabido desde el principio de los tiempos.

Lo más importante es que los principios de la gravedad atómica son el eslabón perdido para unificar las cuatro fuerzas fundamentales (gravedad, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil) de la naturaleza. Las ciencias naturales (algunos ejemplos son biología, física, astronomía y ciencias de la Tierra) ahora están vinculadas y entendidas bajo un solo paraguas de principios.

Las tres leyes naturales de la gravedad atómica se demuestran en una multitud de conjuntos de datos experimentales existentes y en observaciones actuales y pasadas. Esta correlación entre las leyes de la gravedad atómica y la observación es algo de esperar.

A continuación se muestra un resumen simplificado de los principios establecidos para un fácil aprendizaje.

Tres leyes de “fluctuación gravitacional atómica” (AGF)

AGF 1 (Tipo 1)

Considere un sistema de un planeta y es una luna en órbita.

Factores físicos:

1) La masa total (firma de gravedad (GRS)) de cada estructura.

2) La distancia entre los puntos gravitacionales centrales de cada estructura.

3) La velocidad relativa de cada estructura.

Ahora considere un solo átomo en la superficie del planeta. El núcleo del átomo se desplaza con respecto a su punto central hacia el punto gravitacional central del planeta. A medida que la luna transita sobre el átomo, el núcleo del átomo, contenido dentro de su esfera de electrones, se desplaza y sigue a la luna en relación con su velocidad de tránsito. El ligero desplazamiento del núcleo es relativo a su propio punto central y se aleja del punto central del planeta; hacia el centro de tránsito de la luna, siguiendo el tránsito de la luna y luego volviendo a su posición original antes del tránsito de la luna. Este efecto en el átomo se llama fluctuación gravitacional atómica tipo 1 (AGF 1).

Nota: Durante el tránsito de la luna, la transferencia de energía de la luna al átomo no utiliza fisión nuclear, fusión ni ninguna entrada de energía radiante electromagnética externa. Es una fuerza simple concentrada en cada átomo que dos veces al día mueve millones / billones de toneladas de agua oceánica. La fuerza tampoco rompe el enlace químico de las moléculas de agua con una frecuencia tan baja de fluctuación gravitacional atómica inducida por el tránsito diario de la luna.

La fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) que ocurre en cualquier sistema planetario y lunar gravitacionalmente unido interactúa dentro de las restricciones de la estructura de cada cuerpo en órbita individual. La fluctuación del núcleo de cada átomo depende de su posición dentro de la estructura ambiental atómica (AES) de la luna o del cuerpo planetario y las entradas relativas de AGF 1. La interacción es más observable en grandes estructuras de átomos en su estado fluido (dentro de las propiedades químicas o reológicas) dentro del interior, en la superficie o en cualquier atmósfera presente dentro de cada sistema. Los fluidos atmosféricos de gran profundidad relativa demostrarán una reacción del sistema acumulado más robusta a la entrada de energía externa AGF 1. Sistemas como el Sol, Saturno, Júpiter y Neptuno demuestran que esta característica hace de la gravedad atómica un principio unificador en astrofísica.

La fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) en cada átomo en la atmósfera, en la superficie o en el interior de un planeta está constantemente influenciada por las alineaciones relativas a su Sol o luna (s) y cualquier sistema planetario adicional o áreas de materia contenidas dentro de su sistema solar. Las observaciones indican que los sistemas solares individuales demuestran la influencia de la interacción de la fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) con su agujero negro galáctico central y con todas las demás áreas de la firma de gravedad unidas a la estructura galáctica. AGF 1 demuestra las influencias de largo alcance tanto para los muy pequeños como para los muy grandes.

Nota: El comportamiento de AGF 1 en sistemas unidos gravitacionalmente separados por huecos del espacio induce una frecuencia relativamente baja de AGF dentro de cada átomo, sin embargo, los resultados acumulados son fácilmente observables cuando ocurren dentro de las condiciones correctas de la estructura ambiental atómica (AES), como en nuestros océanos y ambiente. La fuerza de marea es la metáfora utilizada para explicar este tipo de transferencia de energía (AGF 1).

AGF 2 (Tipo 2)

AGF 2 utiliza el mismo principio que ocurre en AGF 1: que al ser el núcleo del átomo se desplaza en relación con su punto central por una entrada de energía cinética localizada. La entrada cinética utilizada para producir AGF 2 en los átomos, puede ocurrir en todas las estructuras de estructura ambiental atómica (AES) gravitacionalmente unidas que existen en un vacío de espacio. AGF 2 es una influencia observable bien entendida que crea una multitud de efectos dentro de la estructura de la Tierra. Las olas producidas al arrojar piedras al agua o el sonido de un pájaro cantando son algunos ejemplos. Actualmente, este proceso se entiende bien y se observa y mide fácilmente. Los experimentos de termometría de gas acústico están haciendo grandes avances en la observación de este principio.

Nota: El comportamiento de AGF 2 dentro de los sistemas de estructura ambiental atómica individual (AES) contenidos por huecos espaciales generalmente induce una frecuencia de rango medio de AGF dentro de cada átomo en el sistema en comparación con AGF 1: la entrada cinética tiende a ser de naturaleza localizada, como haciendo sonar una campana o temblando en el suelo. Las ondas de sonido y las ondas sísmicas son algunas metáforas utilizadas para describir generalmente este tipo de transferencia de energía (AGF 2).

La espectroscopía vibrónica es un método utilizado para estudiar el análisis de energía cinética de las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por la vibración (energía cinética) al átomo cuántico es equivalente al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 2 (AGF 2).

AGF 3 (Tipo 3)

AGF 3 utiliza el mismo principio que AGF 1: que el núcleo del átomo se desplaza con respecto a su punto central por una entrada cinética inducida en el núcleo por el flujo de electrones. A medida que los electrones fluyen hacia oa través de un sistema de estructura ambiental atómica apropiada, cada átomo ha inducido la introducción de AGF. La tasa de fluctuación de cada núcleo depende de su posición dentro de la estructura ambiental atómica (AES) y de la cantidad relativa de flujo de electrones a través de la estructura. En general, aumentar el flujo de electrones a través de un AES similar también aumentará la energía radiante y las ondas de sonido emitidas. Actualmente, este proceso se entiende bien y se utiliza y controla en muchos productos y sistemas eléctricos. Los efectos de AGF 3 se observan fácilmente en muchos tipos de bombillas y en fenómenos naturales.

Nota: El comportamiento de AGF 3 dentro de los sistemas individuales (AES), generalmente induce una alta frecuencia de AGF dentro de cada átomo en el sistema en comparación con AGF 1, que ocurre tanto de forma natural como por diseño y está controlado por el flujo de electrones o la entrada de densidad de energía más baja Energía radiante electromagnética (espectro de luz). La entrada de densidad de energía reducida relativa (en comparación con el flujo de electrones) que se produce a partir de la energía radiante electromagnética inducirá una menor intensidad de AGF en el átomo.

La aurora austral y la aurora boreal son ejemplos naturales. El elemento calefactor en una tostadora de cocina es un ejemplo hecho por el hombre. La “excitación” del átomo es la metáfora utilizada para explicar en general este tipo de transferencia de energía (AGF 3).

Nota: la luminiscencia, la fluorescencia, la fosforescencia y la fotoluminiscencia son algunos ejemplos de categorías de AGF 3 que ocurren cuando la entrada de densidad de energía más baja interactúa dentro de una estructura ambiental atómica específica (AES).

La espectroscopía de emisión atómica, la espectroscopía de absorción atómica y la espectroscopía de fluorescencia son algunos métodos utilizados para estudiar la emisión o absorción de energía radiante electromagnética iniciada por las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por el flujo de electrones o las interacciones de energía radiante electromagnética con el átomo cuántico son equivalentes al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 3 (AGF 3).

Diagramas

Los siguientes diagramas ilustran el movimiento del núcleo dentro del átomo debido a AGF. Sin embargo, debe entenderse que es una representación visual del movimiento real, utilizada para una comprensión más fácil del principio, y que no debe usarse como un modelo matemático exacto del comportamiento. La investigación adicional en esta área conducirá a una mejor representación del modelo matemático exacto.

Las siguientes ilustraciones son una representación visual simple de la fluctuación gravitacional atómica en acción. (AGF 1 y AGF 2).

Tres átomos en el espacio profundo (AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro del sistema.

Tres átomos en la superficie de la Tierra (AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la tierra.

Tres átomos en la superficie de la Tierra dentro de la influencia gravitacional de la Luna (interacción de AGF 1 y AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la luna, junto con la atracción hacia el centro de la tierra.

Tres átomos en la superficie de la Tierra dentro de la influencia gravitacional de la Luna (interacción de AGF 1 y AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la luna, junto con la atracción hacia el centro de la tierra.

Solo átomo en el espacio sin influencia gravitacional externa

El núcleo comparte el punto central de la esfera de electrones del átomo en esta situación hipotética, de un átomo solo en el espacio sin influencia gravitacional externa. La verdad es que AGF 1 llega a todos los átomos dentro de una galaxia y entre estructuras galácticas interactivas gravitacionales.

Nota: La forma de la esfera de electrones de un átomo se altera mínimamente cuando está sola en el espacio. Cuando su gemelo es parte de una estructura ambiental atómica (AES) como una luna, un planeta o una estrella, la esfera de electrones del gemelo se altera en relación con su posición dentro de esa estructura ambiental atómica (AES). A medida que te acercas a cualquier núcleo, la presión y la temperatura aumentan y la estructura de cada átomo se altera relativamente.

La aplicación de los principios simples anteriores lo lleva a un camino de descubrimiento. Las mareas oceánicas ahora se pueden entender a escala atómica que ya no requieren teorías obsoletas.

Más importante aún, los principios simples se pueden aplicar para ayudar a comprender las observaciones en las atmósferas del sol, Júpiter y Saturno. Mi favorito es aplicar los principios para resolver las tormentas de Neptuno.

Entonces, cuando esté sentado en un salón de clases y le enseñen teorías obsoletas, ahora tendrá la capacidad de innovar y avanzar en el conocimiento y la comprensión del mundo natural.

¡Más combustible para el fuego!

Principio de equivalencia de Einsteins a escala atómica:

Vuelo “CERO-G” a escala atómica

Muchas personas han experimentado la sensación de ingravidez creada en vuelos de cero g dentro de las cabinas de los aviones que viajan a través de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, la física activa que permite esta sensación en el cuerpo humano ha sido poco entendida. Para comprender lo que está sucediendo a escala atómica se requiere una comprensión de la fluctuación gravitacional atómica (AGF).

Entonces, para obtener una perspectiva, enviemos un átomo en un viaje similar a través de la atmósfera.

La tercera ley de movimiento de Isaac Newton establece: “Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta en el primer cuerpo”. Los efectos sobre el átomo en todos los puntos a lo largo del cuerpo. El paseo demuestra una unificación con la tercera ley de movimiento de Isaac Newton.

Los efectos que se muestran en el átomo único que se encuentra en el viaje se pueden aplicar a los muchos átomos que conforman la estructura completa de un cuerpo humano. Estas fluctuaciones atómicas ubicuas en la estructura del cuerpo son compartidas por todas las personas que experimentan aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. La fluctuación gravitacional atómica (AGF) ocurre dentro de parámetros calculables y se ajusta a lo que sentimos durante cada experiencia. Cada átomo que constituye el cuerpo humano típico responde igual que el átomo único que se muestra en su vuelo. Así que suba a bordo y tomemos un viaje a “Zero-G”.

Átomo en el avión estacionado

El átomo se mantiene en el asiento por la fuerza de aceleración de gravedad de la Tierra “G”. El núcleo se mantiene directamente debajo del centro de la esfera de electrones.

Aviones acelerando hacia la atmósfera

El átomo se mantiene en el asiento por la fuerza de aceleración por gravedad de la Tierra “G” junto con la fuerza resultante “B” producida por la aceleración ascendente del avión “A” a la atmósfera. El núcleo toma una posición entre las fuerzas “G” y “B” durante la aceleración hacia arriba.

Aeronave en vuelo nivelado no acelerado

El átomo se mantiene en el asiento por la fuerza de aceleración de gravedad de la Tierra “G”. El núcleo se mantiene directamente debajo del centro de la esfera de electrones. El mismo efecto demostrado por el átomo en el avión estacionado. La única aceleración en juego es la fuerza de aceleración por gravedad de la Tierra “G”

Aeronave acelerando hacia abajo igual a “G”

Los átomos ahora flotan sobre el asiento cuando la fuerza “B” imitada por la aceleración hacia abajo “A” del avión ahora es igual y opuesta a la fuerza de aceleración por gravedad de la Tierra “G” en ese punto de altitud con respecto al punto central gravitacional de la tierra. El núcleo está ahora en el centro de la esfera de electrones. La duración y la suavidad de la experiencia “Zero-G” está determinada por varios factores. Primero, la limitación de la aeronave a su altitud máxima de operación, limita la duración en la experiencia “Cero-G” dentro de los parámetros de vuelo seguro. En segundo lugar, las habilidades del piloto para mantener una aceleración descendente igual a la fuerza de aceleración por gravedad creciente de la Tierra “G” en relación con la disminución de la altitud. Mantener la aceleración apropiada hacia abajo es una maniobra técnicamente difícil que incorpora las habilidades de la aeronave y el piloto. Las habilidades de los pilotos son prominentes en el ciclismo múltiple de esta maniobra sin problemas durante el vuelo.

Estación espacial internacional (ISS): la misma sensación de “Cero G” que se siente durante breves ciclos durante el vuelo de la aeronave se experimenta 24/7 en la ISS. Los núcleos de cada átomo que conforman la estructura del cuerpo humano permanecerán en el centro de la esfera de electrones durante la órbita de la EEI. La distancia cambiante y las velocidades relativas a los puntos gravitacionales centrales de la tierra, la luna y el sol durante su órbita inducen solo fluctuaciones gravitacionales micro atómicas. Los humanos han evolucionado junto con la fuerza de aceleración de gravedad de la Tierra “G”: el cuerpo humano y sus funciones (ojos, músculos, digestión, etc.) fallan rápidamente en “Cero-G” en el espacio (E1).

Generalización AGF

El cuerpo humano consiste en una multitud de estructuras atómicas. Cada átomo está conectado estructuralmente de forma única; sin embargo, cada núcleo reacciona de la misma manera a las aceleraciones externas a escala atómica. Las tres leyes del movimiento de Isaac Newton están unificadas con los principios de la fluctuación gravitacional atómica (AGF).

Cuando viaja en un vehículo y ese vehículo se detiene repentinamente, se produce fluctuación gravitacional atómica (AGF) en toda la estructura del cuerpo. El siguiente diagrama es de un solo átomo, que es parte de la estructura del cuerpo, que se muestra con las fuerzas aceleradoras que actúan sobre él. Este átomo único y su comportamiento se pueden aplicar a la estructura atómica general del cuerpo. Este ejemplo demuestra una desaceleración de frenado que es igual a la aceleración de la fuerza de aceleración por gravedad de la Tierra “G”.

Durante el movimiento hacia adelante no acelerado “M”, el núcleo se mantiene en el punto “A” por la fuerza de aceleración por gravedad de la Tierra “G” – durante una desaceleración suave “D” – antes de detenerse – el núcleo se curva suavemente alrededor del centro de la esfera de electrones para apuntar “B” y luego suavemente curvas en relación con el centro de la esfera de electrones – volver al punto “A” al detenerse. Estos movimientos atómicos ubicuos en la estructura del cuerpo son compartidos por todas las personas que experimentan aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. La fluctuación gravitacional atómica (AGF) ocurre dentro de parámetros calculables y se ajusta a lo que sentimos durante cada experiencia de aceleraciones cambiantes.

Usando este ejemplo en un escenario de equilibrio energético perfecto: el núcleo sigue la curva “C” desde el punto “A” hasta el punto “B” y de regreso al punto “A” – La curva “C” está correlacionada con el cicloide invertido.

La espectroscopia vibrónica es un método utilizado para estudiar el análisis de energía cinética de las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por la vibración (aceleraciones de energía cinética) en el átomo cuántico es equivalente al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 2 (AGF 2)

La utilización de la espectroscopía vibrónica en relación con diversas entradas de aceleración y en relación con diversos medios de estructura ambiental atómica (AES), luego la tabulación de la información relativa del movimiento AGF 2, conducirá a una mejor comprensión de la curva “c” en todos los escenarios ‘.

Conclusión de la sección

Los efectos ubicuos de la fluctuación gravitacional atómica en cada átomo cuántico aplicado a las estructuras atómicas son necesarios para comprender el mecanismo natural que controla la experiencia de aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. Al dar un paseo en transporte público o en una montaña rusa de un parque de atracciones, un pasajero experimenta fluctuaciones gravitacionales atómicas dentro de la estructura del cuerpo. Los efectos de transporte público o montaña rusa generalmente ocurren en una rápida sucesión de inmersiones, curvas y paradas en comparación con la aceleración suave requerida para mantener una experiencia de “G” cero extendida en un avión. Todos experimentamos y compartimos diariamente los efectos de fluctuación gravitacional a escala atómica. La vida biológica evoluciona y se ajusta a los principios presentados y la vida exitosa en la tierra ha evolucionado para ser “seres antigravedad atómicos equilibrados en energía” con respecto a la estructura única de cada especie.

Sobre el Autor

Tim G. Meloche obtuvo una educación formal en Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Ryerson en Toronto, Canadá (1983). Tim es un erudito en el estudio de descubrimientos nuevos y pasados ​​realizados a través de observaciones y análisis experimentales por muchos a lo largo de la historia. Se ha utilizado toda una vida combinando ambos paradigmas educativos en la búsqueda de resolver los problemas modernos de la física. A través del tiempo y la educación continua, Tim trabajó para formular principios de interacciones energía-materia que estén en armonía con el análisis experimental y observacional. Sus esfuerzos han llevado a un método científico unificado para un mejor análisis y comprensión de la física tanto a escala atómica como astronómica. Continúa la búsqueda de un mayor conocimiento y de traer los “Principios Unificados de Física y Naturaleza” a los académicos para que todos puedan entender y beneficiarse.

El resumen anterior de los principios del vuelo cero ‘G ”a escala atómica se detalla más específicamente en una serie de tres libros que muestra soluciones simples para la física unificada y la materia oscura y la energía oscura, todo basado en conjuntos de datos observacionales y experimentales existentes. Con tantos intereses creados en los círculos académicos actuales, el desafío de innovar y descubrir se pasa a aquellos que buscan soluciones fuera de la caja académica. FYI … la publicación de 2014 es solo 99 centavos y en mi opinión es el lugar para comenzar.

Publicaciones pasadas

Principios Unificados de Física y Naturaleza; Fluctuación de energía en átomos cuánticos, agujeros negros, estrellas, gravedad, junio de 2014

Principios Unificados de Física; Agujeros Negros, Estructura Galáctica, Gravedad y Materia Oscura Diciembre 2013

¿Qué causa la gravedad y qué causa el universo en expansión? Diciembre de 2012

De acuerdo con Stephen Hawking:

“La teoría especial de la relatividad fue muy exitosa al explicar que la velocidad de la luz parece la misma para todos los observadores (como lo muestra el experimento de Michelson-Morley) y al describir lo que sucede cuando las cosas se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Sin embargo , era inconsistente con la teoría de la gravedad de Newton, que decía que los objetos se atraían entre sí con una fuerza que dependía de la distancia entre ellos. Esto significaba que si uno movía uno de los objetos, la fuerza sobre el otro cambiaría instantáneamente. O en otros efectos gravitacionales debería viajar con velocidad infinita, en lugar de a la velocidad de la luz o por debajo de ella, como lo requería la teoría especial de la relatividad.

Einstein hizo varios intentos fallidos entre 1908 y 1914 para encontrar una teoría de la gravedad que fuera consistente con la relatividad especial. Finalmente, en 1915, propuso lo que ahora llamamos la teoría general de la relatividad. Einstein hizo la sugerencia revolucionaria de que la gravedad no es una fuerza como otras fuerzas, sino que es una consecuencia del hecho de que el espacio-tiempo no es plano, como se suponía anteriormente: es curvo o “deformado” por la distribución de la masa. y energía en ello.

La predicción de Einstein de la desviación de la luz no se pudo probar de inmediato en 1915, porque la Primera Guerra Mundial estaba en progreso, y no fue sino hasta 1919 que una expedición británica, observando un eclipse de África occidental, mostró que la luz fue desviada por el sol. tal como lo predijo la teoría. Esta prueba de una teoría alemana realizada por científicos británicos fue aclamada como un gran acto de reconciliación entre los dos países después de la guerra. Es iónico, por lo tanto, que un examen posterior de las fotografías tomadas en esa expedición mostró que los errores fueron tan grandes como el efecto que intentaban medir. Su medida había sido pura suerte, o un caso de saber el resultado que querían obtener, no un hecho poco común en la ciencia “. (Una breve historia del tiempo).

Se han encontrado nuevas pruebas en 2010 y muestran que la relatividad general no cumple con los requisitos de los principios del método científico.

“Sin embargo, la desviación de la luz ha sido confirmada con precisión por una serie de observaciones posteriores”. (Una breve historia del tiempo).

Eso no es verdad; La nueva medición de la desviación gravitacional solar de las señales de radio utilizando VLBI no está justificada científicamente en astronomía.

Mediciones de VLBI: solo una puede ser correcta – Gatot Soedarto – Medium

¿Cómo podrían detectar el efecto geodésico y el efecto de arrastre de fotogramas en la atmósfera de la Tierra, aunque los giroscopios Gravity Probe B son las esferas más perfectas jamás hechas por los humanos?

Si piensan que el espacio-tiempo es igual con el medio atmosférico, entonces deberían cambiar la ecuación de gravitación de campo de Einstein (EFE). Como sabemos, el significado de EFE es:

Curvatura del espacio-tiempo = densidad y flujo de energía y momento.

Este modelo es altamente especulativo y no puede responder la pregunta: “¿Cómo es posible que una masa curve el espacio-tiempo? Entonces, pueden cambiar este modelo y convertirse en:

Medio atmosférico = densidad y flujo de energía y momento.

Sonda de gravedad B: ¿Misión imposible? – Gatot Soedarto – Medio

Editar:

¿Qué pasaría si la sonda de gravedad B hubiera tenido éxito en la prueba de relatividad general?

La teoría general de Einstein sobre si la relatividad fue uno de sus principales logros. Forma uno de los pilares de la física moderna. Einstein propuso que objetos como el sol y la Tierra cambien esta geometría. En presencia de materia y energía, puede evolucionar, estirarse y deformarse, formando crestas, montañas y valles que hacen que los cuerpos se muevan en zigzag y curva. Entonces, aunque la Tierra parece estar atraída hacia el sol por la gravedad, no existe tal fuerza. Es simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del sol que le dice a la Tierra cómo moverse.

La teoría general de la relatividad tiene consecuencias de largo alcance. No solo explica el movimiento de los planetas; También puede describir la historia y la expansión del universo, la física de los agujeros negros y la curvatura de la luz de estrellas y galaxias distantes. También dijo que el universo se está expandiendo.

Por lo tanto, es una teoría sorprendente que forma la física moderna y es una teoría relativista de la gravedad.

¡Siga para saber más!

La relatividad general es la teoría revolucionaria de la gravedad descrita por Einstein en la que elimina la fuerza de la teoría gravitacional. Einstein describió el mundo en que vivimos como no plano, sino curvo.

Por universo curvo quería decir que la métrica del espacio-tiempo no es como la de un avión euclidiano. Para tomar un ejemplo de espacio curvo, pensemos en una esfera de gran radio. Ahora considere una criatura que vive. Durante mucho tiempo la criatura pensaría que está viviendo en un avión. Es decir, las líneas paralelas no se encuentran, dos líneas perpendiculares a la misma línea son paralelas, la suma de tres ángulos es igual a 180 grados. Pero a medida que crecen tecnológicamente avanzados, miden una ligera desviación en la suma de los ángulos de un triángulo. Es entonces cuando se dan cuenta de que su universo está ligeramente doblado.

El espacio-tiempo curvo es similar a esto, la curvatura del espacio-tiempo está determinada por la cantidad de masa y energía presente en él. El experimento que demostró esto fue resultado de una brillante observación predicha por Einstein. Una vez que te das cuenta y entiendes que el universo puede tener un espacio curvilíneo, ves que lo que parecían ser líneas rectas ya no son el camino más corto entre dos puntos. Como se supone que la luz sigue el camino más corto, predice que la luz se doblará debido a la gravedad o debido a la presencia de un objeto masivo. Este efecto se observó en un eclipse solar y demostrando así la teoría de la relatividad de Einsteins.

Ahora me doy cuenta de que para un principiante esto es un poco extraño, pero existe una analogía histórica aquí, la de la tierra plana frente a la esférica.

¡Por supuesto que la relatividad general es mucho más complicada y mucho más hermosa que esto! 🙂

Es una teoría de la gravedad basada en la idea de que la fuerza gravitacional es causada por un campo. Así, Einstein hizo por la fuerza gravitacional lo que Maxwell había hecho por la fuerza electromagnética. Para citar de mi libro:

Relatividad general es el nombre que Einstein le dio a su teoría de la gravedad. Como generalmente se presenta la teoría, se dice que la gravedad es causada por la curvatura en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Este es un concepto más allá del alcance de personas comunes como tú y yo.

El no matemático es atrapado por un misterioso estremecimiento cuando escucha cosas “cuatridimensionales”, por un sentimiento no muy diferente al despertado por los pensamientos de lo oculto. – A. Einstein

En este capítulo veremos que en QFT (y también en la teoría de Einstein) no hay una cuarta dimensión misteriosa: el espacio es espacio y el tiempo es tiempo. También veremos que la gravedad es causada por un campo de fuerza, no por una curvatura, y que, contrariamente a la creencia popular, QFT es compatible con la relatividad general.

Sin embargo, encontrar la ecuación de campo correcta no fue una tarea fácil; Einstein tardó diez años. Así como la teoría EM de Maxwell tenía que estar de acuerdo con la velocidad medida de la luz, la teoría de Einstein tenía que estar de acuerdo con las mediciones de la órbita de Mercurio.

El 25 de noviembre de 1915, Einstein anunció que finalmente había logrado explicar “la rotación secular de la órbita de Mercurio descubierta por Le Verrier … sin la necesidad de ninguna hipótesis especial”. Este fue al menos un logro tan grande como el de Newton, y casi le dio a Einstein un ataque al corazón:

Creo que este descubrimiento fue, con mucho, la experiencia emocional más fuerte en la vida científica de Einstein, quizás en toda su vida. La naturaleza le había hablado. Tenía que estar en lo cierto. “Durante unos días, estuve fuera de mí con una alegría alegre”. Más tarde, le dijo a Fokker que su descubrimiento le había dado palpitaciones del corazón … cuando vio que sus cálculos estaban de acuerdo con las observaciones astronómicas inexplicables, tuvo la sensación de que algo realmente se rompió en él. – A. Pais ( P1982 , p. 253)

La teoría de Einstein proporcionó una base matemática para el campo gravitacional y reivindicó el rechazo intuitivo de Newton de la acción a distancia. Además, la teoría era consistente con su Principio de Relatividad (ver Capítulo 7), que dice que las leyes de la naturaleza son idénticas en todos los sistemas móviles, independientemente de su velocidad de movimiento, siempre que sea constante. El campo gravitacional ahora podría ocupar su lugar junto con el campo electromagnético como una propiedad del espacio, con sus propias ecuaciones de campo.

Para aquellos que quieran entender, no solo la relatividad general, sino también la relatividad especial y la mecánica cuántica, y hacer esto sin ningún tipo de matemática, lea mi libro (solo $ 4.95 para la versión electrónica), o al menos lea el Capítulo 10, que está disponible libre aquí

La relatividad general ( GR , también conocida como la teoría general de la relatividad o GTR ) es la teoría geométrica de la gravitación publicada por Albert Einstein en 1915.

[2]

y la descripción actual de la gravitación en la física moderna. La relatividad general generaliza la relatividad especial y la ley de Newton de la gravitación universal, proporcionando una descripción unificada de la gravedad como una propiedad geométrica del espacio y el tiempo, o espacio-tiempo. En particular, la curvatura del espacio-tiempo está directamente relacionada con la energía y el momento de cualquier materia y radiación presentes. La relación se especifica mediante las ecuaciones de campo de Einstein, un sistema de ecuaciones diferenciales parciales.

Algunas predicciones de la relatividad general difieren significativamente de las de la física clásica, especialmente en lo que respecta al paso del tiempo, la geometría del espacio, el movimiento de los cuerpos en caída libre y la propagación de la luz. Ejemplos de tales diferencias incluyen dilatación del tiempo gravitacional, lentes gravitacionales, el desplazamiento al rojo gravitacional de la luz y el retraso del tiempo gravitacional. Las predicciones de la relatividad general se han confirmado en todas las observaciones y experimentos hasta la fecha. Aunque la relatividad general no es la única teoría relativista de la gravedad, es la teoría más simple que es consistente con los datos experimentales. Sin embargo, quedan preguntas sin respuesta, la más fundamental es cómo la relatividad general puede conciliarse con las leyes de la física cuántica para producir una teoría completa y autoconsistente de la gravedad cuántica.

La teoría de Einstein tiene importantes implicaciones astrofísicas. Por ejemplo, implica la existencia de agujeros negros, regiones del espacio en las que el espacio y el tiempo están distorsionados de tal manera que nada, ni siquiera la luz, puede escapar, como un estado final para las estrellas masivas. Existe amplia evidencia de que la intensa radiación emitida por ciertos tipos de objetos astronómicos se debe a los agujeros negros; por ejemplo, los microcuásares y los núcleos galácticos activos resultan de la presencia de agujeros negros estelares y agujeros negros supermasivos, respectivamente. La flexión de la luz por la gravedad puede conducir al fenómeno de la lente gravitacional, en el que varias imágenes del mismo objeto astronómico distante son visibles en el cielo. La relatividad general también predice la existencia de ondas gravitacionales, que desde entonces han sido observadas directamente por la colaboración física LIGO. Además, la relatividad general es la base de los modelos cosmológicos actuales de un universo en constante expansión.

Poco después de publicar la teoría especial de la relatividad en 1905, Einstein comenzó a pensar en cómo incorporar la gravedad en su nuevo marco relativista. En 1907, comenzando con un simple experimento mental que involucraba a un observador en caída libre, se embarcó en lo que sería una búsqueda de ocho años de una teoría de la gravedad relativista. Después de numerosos desvíos y falsos comienzos, su trabajo culminó con la presentación a la Academia de Ciencias de Prusia en noviembre de 1915 de lo que ahora se conoce como las ecuaciones de campo de Einstein. Estas ecuaciones especifican cómo la geometría del espacio y el tiempo está influenciada por la materia y la radiación presentes, y forman el núcleo de la teoría general de la relatividad de Einstein.

Las ecuaciones de campo de Einstein son no lineales y muy difíciles de resolver. Einstein utilizó métodos de aproximación para elaborar predicciones iniciales de la teoría. Pero ya en 1916, el astrofísico Karl Schwarzschild encontró la primera solución exacta no trivial a las ecuaciones de campo de Einstein, la métrica de Schwarzschild. Esta solución sentó las bases para la descripción de las etapas finales del colapso gravitacional y los objetos conocidos hoy como agujeros negros. En el mismo año, se dieron los primeros pasos hacia la generalización de la solución de Schwarzschild a los objetos con carga eléctrica, lo que finalmente resultó en la solución Reissner-Nordström, ahora asociada con agujeros negros con carga eléctrica.

[4]

En 1917, Einstein aplicó su teoría al universo en su conjunto, iniciando el campo de la cosmología relativista. En línea con el pensamiento contemporáneo, asumió un universo estático, agregando un nuevo parámetro a sus ecuaciones de campo originales, la constante cosmológica, para que coincida con esa presunción observacional.

[5]

Sin embargo, en 1929, el trabajo de Hubble y otros había demostrado que nuestro universo se está expandiendo. Esto se describe fácilmente por las soluciones cosmológicas en expansión encontradas por Friedmann en 1922, que no requieren una constante cosmológica. Lemaître usó estas soluciones para formular la versión más temprana de los modelos de Big Bang, en la que nuestro universo ha evolucionado desde una temperatura extremadamente caliente y densa. estado anterior

[6]

Más tarde, Einstein declaró que la constante cosmológica era el mayor error de su vida.

[7]

Durante ese período, la relatividad general siguió siendo una curiosidad entre las teorías físicas. Era claramente superior a la gravedad newtoniana, siendo consistente con la relatividad especial y explicando varios efectos inexplicables por la teoría newtoniana. El mismo Einstein había mostrado en 1915 cómo su teoría explicaba el avance anómalo del perihelio del planeta Mercurio sin ningún parámetro arbitrario (“factores de fraude”).

[8]

Del mismo modo, una expedición de 1919 dirigida por Eddington confirmó la predicción de la relatividad general para la desviación de la luz de las estrellas por el Sol durante el eclipse solar total del 29 de mayo de 1919.

[9]

haciendo a Einstein famoso al instante.

[10]

Sin embargo, la teoría entró en la corriente principal de la física teórica y la astrofísica solo con los desarrollos entre aproximadamente 1960 y 1975, ahora conocida como la edad de oro de la relatividad general.

[11]

Los físicos comenzaron a comprender el concepto de un agujero negro e identificar a los quásares como una de las manifestaciones astrofísicas de estos objetos.

[12]

Pruebas cada vez más precisas del sistema solar confirmaron el poder predictivo de la teoría,

[13]

y la cosmología relativista también se volvió susceptible de pruebas de observación directas.

Gracias

La teoría aparentemente simple, explica el comportamiento de los objetos en el espacio y el tiempo, y puede usarse para predecir todo, desde la existencia de agujeros negros, hasta la flexión de la luz debido a la gravedad:

Primero, no hay un marco de referencia “absoluto”. Cada vez que mides la velocidad de un objeto, o su impulso, o cómo experimenta el tiempo, siempre está en relación con otra cosa.

En segundo lugar, la velocidad de la luz es la misma sin importar quién la mida o qué tan rápido vaya la persona que la mide.

Tercero, nada puede ir más rápido que la luz. Fue genio de Einstein darse cuenta de que la velocidad de la luz es absoluta, invariable y no puede ser excedida (y de hecho, la velocidad de la luz es en realidad más fundamental que el tiempo o el espacio). En relatividad, el tiempo es ciertamente una parte integral de la estructura misma del universo y no puede existir aparte del universo, pero, si la velocidad de la luz es invariable y absoluta, Einstein se dio cuenta de que tanto el espacio como el tiempo deben ser flexibles y relativos para adaptarse esta.

Las implicaciones de la teoría más famosa de Einstein son profundas. Si la velocidad de la luz es siempre la misma, significa que un astronauta que va muy rápido en relación con la Tierra medirá los segundos más lentamente que un observador terrestre, el tiempo esencialmente se ralentiza para el astronauta, un fenómeno llamado dilatación del tiempo.

Cualquier objeto en un gran campo de gravedad está acelerando, por lo que también experimentará dilatación del tiempo. Mientras tanto, la nave espacial del astronauta experimentará una contracción de longitud, lo que significa que si tomara una fotografía de la nave espacial mientras volaba, parecería que fue “aplastada” en la dirección del movimiento. Para el astronauta a bordo, sin embargo, todo parecería normal. Además, la masa de la nave espacial parecería aumentar desde el punto de vista de las personas en la Tierra.

La teoría general de la relatividad es la teoría de lo que sucede cuando se combinan conceptos relativistas especiales con la gravedad de Newton. La teoría de Newton no es covariante bajo la transformación relativista de Lorentz; cuando intentas hacerlo covariante, obtienes la Teoría general. En su formulación habitual, en términos de curvatura del espacio-tiempo, no es del todo obvio que GTR sea una formulación relativista de Gravity; sin embargo, en GTR, es posible tomar el límite de baja masa y baja velocidad para llegar a la gravedad newtoniana. GTR reemplaza la idea de una fuerza por la idea de partículas que viajan a lo largo de distancias más cortas en el espacio-tiempo curvo. Estas órbitas, para un observador clásico, parecen ser curvas y, por lo tanto, parece que hay una fuerza que actúa sobre la partícula.
Puedes hacer un ejercicio simple para mostrar esto. Tome un mapa mundial, preferiblemente proyección de Mercator (mucho disponible en la web). Dibuja una línea recta desde Mumbai a Nueva York. Esto, para una persona que no sabe que la tierra es curva, parecería ser la ruta más corta. Sin embargo, la ruta más corta real de Mumbai a Nueva York te lleva al norte de Escocia. Un científico que observa aviones que toman este camino concluiría que los aviones se sienten atraídos hacia el Polo Norte y tal vez propongan una teoría matemática que describa la fuerza. Sin embargo, una vez que te das cuenta de que es la tierra la que está curvada, es fácil ver que no hay fuerzas; ¡El avión está siguiendo una “línea recta” (geodésica) en un espacio curvo! De manera similar, Newton asumió que el movimiento de la tierra alrededor del sol se debía a una fuerza; Einstein reformula esto diciendo que el Sol cambia la geometría del espacio-tiempo y la Tierra simplemente sigue el camino de distancia más corta, que está cerca de una elipse.

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros más importantes de la física del siglo XX. Publicado en 1916, explica que lo que percibimos como la fuerza de la gravedad en realidad surge de la curvatura del espacio y el tiempo. Einstein propuso que objetos como el sol y la Tierra cambien esta geometría.

La relatividad general es una teoría de la gravedad propuesta por Einstein a principios del siglo XX, que es una expansión de la teoría clásica de la gravedad de Newton. Si bien las leyes de Newton funcionan bien en la escala de nuestra vida cotidiana, resulta que cuando se miran escalas realmente grandes, como los tamaños de planetas o haces de luz que viajan muchos años luz, no funciona del todo.

La relatividad general es extremadamente compleja y tiene muchas consecuencias, por lo que solo hablaremos de algunas de las más importantes. En primer lugar, la relatividad general dice que la masa gravitacional de un objeto es la misma que la masa inercial. ¿Qué significa esto?

Bueno, la masa inercial es la masa que encuentras en la ecuación F = ma: es la masa que hace que sea más difícil acelerar un objeto más pesado. La masa gravitacional, por otro lado, es la masa que se encuentra en las ecuaciones gravitacionales, como F = GMm / r ^ 2, y es la masa que da lugar a las fuerzas gravitacionales entre los objetos. Aunque tendemos a suponer que estas dos masas son el mismo número, que una masa de 1 kilogramo significa que necesitamos poner un 1 en lugar de m en ambas ecuaciones, esta no fue una conclusión inevitable. Quizás estos dos valores de m son extremadamente similares, y simplemente no estábamos siendo lo suficientemente precisos para estar seguros. La teoría de Einstein decía que son EXACTAMENTE iguales, y experimentos posteriores demostraron que esto era cierto.

Una consecuencia de esto es que cualquier cosa con impulso debe tener no solo una masa inercial, sino también una masa gravitacional. Un físico, llamado De Broglie, había demostrado que incluso los fotones de luz tienen un impulso, por lo que, según la relatividad general, también deben tener una masa gravitacional. Este sorprendente resultado significa que los fotones de luz deberían verse afectados por los campos gravitacionales, al igual que las partículas regulares. Entonces la luz puede ser doblada por grandes objetos masivos. Y, de hecho, las estrellas que vemos cerca de nuestro Sol no están donde aparecen, porque la luz se ha inclinado hacia nuestro Sol a medida que la luz pasaba.

Otra consecuencia importante de la relatividad general es que el tiempo fluye a diferentes velocidades dependiendo de la fuerza del campo gravitacional. Un reloj en un campo gravitacional más grande, cerca del Sol, por ejemplo, funcionará más lentamente que un reloj en un campo más débil en la Tierra. El efecto es extremadamente pequeño, pero esta es la razón por la que ocurren cosas tan extrañas cuando las personas se acercan a agujeros negros supermasivos.

¿Alguna vez has estado en un simulador de vuelo en un parque de diversiones? Estás en una cabina cerrada, y una película se reproduce frente a ti, o estás usando gafas tridimensionales. En sincronía con las pistas visuales, siente que la cabina se acelera, disminuye o cae. En realidad, la cabina solo se inclina en su lugar. Cuando la cabina se inclina hacia atrás, su peso se distribuye a su espalda; cuando se inclina hacia adelante, te estás cayendo de tu asiento. Solo se siente como si estuvieras en una nave espacial que está acelerando o desacelerando.

La relatividad general nos dice que no hay ningún experimento físico que pueda realizar dentro de esa cabina que pueda diferenciar entre la inclinación de la cabina (cambiando la dirección de la gravedad) y la aceleración de un motor de cohete. No hay diferencia entre sentir el campo gravitacional y estar en un marco acelerado.

Las cosas se ponen aún más interesantes cuando comienzas a brillar con láser dentro de una nave espacial acelerada. Verá que los rayos se doblan hacia el piso porque el piso los está alcanzando. Resulta que los rayos de luz se doblan exactamente de la misma manera en el campo gravitacional. De nuevo, no puedes notar la diferencia.

Pero los láseres son los últimos palos de medición en nuestro universo. Los usamos para definir la geometría del espacio y el tiempo. No hay forma de distinguir entre los rayos láser doblados por la aceleración, la gravedad o la curvatura del espacio-tiempo. Y esa es la esencia de la relatividad general.

La relatividad general (GR, también conocida como teoría general de la relatividad o GTR) es la teoría geométrica de la gravitación publicada por Albert Einstein en 1915 [1] y la descripción actual de la gravitación en la física moderna. La relatividad general generaliza la relatividad especial y la ley de Newton de la gravitación universal, proporcionando una descripción unificada de la gravedad como una propiedad geométrica del espacio y el tiempo, o espacio-tiempo. En particular, la curvatura del espacio-tiempo está directamente relacionada con la energía y el momento de cualquier materia y radiación presentes. La relación se especifica mediante las ecuaciones de campo de Einstein, un sistema de ecuaciones diferenciales parciales.

Algunas predicciones de la relatividad general difieren significativamente de las de la física clásica, especialmente en lo que respecta al paso del tiempo, la geometría del espacio, el movimiento de los cuerpos en caída libre y la propagación de la luz. Ejemplos de tales diferencias incluyen la dilatación del tiempo gravitacional, la lente gravitacional, el desplazamiento al rojo gravitacional de la luz y el retraso del tiempo gravitacional. Las predicciones de la relatividad general se han confirmado en todas las observaciones y experimentos hasta la fecha. Aunque la relatividad general no es la única teoría relativista de la gravedad, es la teoría más simple que es consistente con los datos experimentales. Sin embargo, quedan preguntas sin respuesta, la más fundamental es cómo la relatividad general puede conciliarse con las leyes de la física cuántica para producir una teoría completa y autoconsistente de la gravedad cuántica.

El concepto de “masa” surge en dos contextos completamente diferentes en la Mecánica Clásica (Mecánica Newtoniana): la inercia y la gravedad. La inercia significa que se necesita más fuerza para lanzar o detener un objeto más masivo. La gravedad significa que la fuerza de atracción es mayor entre los objetos más masivos. Es absolutamente sorprendente que nunca hayamos encontrado una sustancia que difiera de otras sustancias en cómo se relacionan estos dos tipos de masa.

La relatividad general es la construcción de Einstein de una teoría física donde los dos significados de masa (en Mecánica clásica) son uno en el mismo.

La construcción tiene un montón de efectos secundarios, muchos de los cuales fueron inesperados pero resultaron ser ciertos cuando los buscamos. Uno de los primeros fue que la masa (gravedad) puede doblar los rayos de luz. Otro fue la existencia de agujeros negros.

En general, la mecánica clásica fue una teoría exitosa a escalas astronómicas. Por ejemplo, describió el movimiento de la mayoría de los planetas: resultó reafirmar las Leyes de Kepler de otra manera. Sin embargo, era imperfecto. Entre otras cosas, no predijo correctamente el movimiento observado del planeta Mercurio (el más cercano al sol). La relatividad general es una teoría física que describe más correctamente la naturaleza a escala astronómica. Entre otras cosas, predice correctamente el movimiento de Mercurio.

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