Dilatación del tiempo gravitacional:
El tiempo y la gravedad no están directamente relacionados, sino un efecto secundario de cómo la gravedad afecta el espacio.
Básicamente, según la relatividad general, la gravedad es causada por la flexión o la deformación del espacio-tiempo alrededor de una masa gigante, es decir … un planeta más grande hará que el espacio se doble más a su alrededor que un planeta más pequeño … esto es muy extraño de escuchar y asimilar, pero así es como la gravedad Se infiere que funciona según la relatividad general de Einstein … la gravedad como efecto de la curvatura del espacio-tiempo y no tan fuerte como explica Newton.
- ¿Qué pasaría con la Tierra si estuviera en un horizonte de eventos de un agujero negro supermasivo?
- ¿Cómo podemos explicar la formación de agujeros negros utilizando el concepto de gravedad como productor de curvatura espacio-temporal?
- ¿Cómo crea la curvatura del espacio-tiempo lo que experimentamos como gravedad?
- ¿Cómo impacta la teoría del vacío superfluido en las ecuaciones de la relatividad general?
- ¿Cuál es el límite del universo?
En la definición relativista, la gravedad se considera simplemente como una fuerza de aceleración que afecta a los límites a su alrededor, aquí no consideramos la gravedad como fuerzas de atracción entre los cuerpos para calcular el movimiento de los planetas y las órbitas (definición newtoniana)
Puede consultar el siguiente enlace para obtener detalles sobre cómo se define la gravedad en la relatividad:
La respuesta de Ranveer a ¿Por qué la curvatura del espacio-tiempo causa aceleración cuando el cuerpo está estático?
Ahora la luz cuando viaja en el espacio sigue a la geodésica … es decir, el camino más corto para viajar … Debido a que la gravedad ha hecho que el espacio se doble, por lo tanto, la luz tardará más en viajar alrededor de grandes estrellas o cuerpos galácticos como el sol … mientras que la luz tarda más tiempo en alcanzar esos cuerpos … así que parece que los observadores aquí en la Tierra observan los eventos que suceden sobre tales cuerpos galácticos grandes (sol) que el tiempo se ha ralentizado allí.
En resumen, se llama dilatación del tiempo gravitacional, es decir, el tiempo se ralentiza cerca de objetos masivos
Dilatación del tiempo gravitacional
Así es como Gravity afecta el tiempo.
Agujeros Negros y Singularidad:
Antes de la relatividad, se entendía que la gravedad era la fuerza que actuaba entre dos cuerpos según lo descrito por newton.
La relatividad define la gravedad como un efecto posterior de la curvatura de la curva espacio-tiempo debido a la existencia de una gran masa.
Básicamente, la gran masa dobla el espacio-tiempo a su alrededor, lo que decimos efecto geodésico y, a su vez, dicta que la masa se mueva en el espacio curvo … es decir, la masa define la curvatura del tiempo espacial y el espacio-tiempo dicta el movimiento de la masa en esa curvatura.
Entonces la gravedad es el efecto de esta curvatura del espacio-tiempo … puedes imaginar una gran bola suspendida en una cama elástica o de goma que hace que la hoja se doble hacia abajo … eso es lo que define la gravedad.
Ahora cómo esto condujo al agujero negro:
La curiosidad para encontrar la respuesta a las ecuaciones de campo de Einstein para definir la curvatura del espacio-tiempo, el campo gravitacional alrededor del objeto esférico simétrico (como los planetas) es la razón que dio la idea del agujero negro que era una hipótesis puramente matemática de shwarschild … eso es lo que creo 🙂
Detalles:
Cualquier objeto que tenga que escapar de la gravedad de un planeta o cuerpo celeste … que conocemos por velocidad de escape depende de la masa y el radio del planeta o de ese cuerpo.
Entonces, supongamos que hay una condición en la que la masa se vuelve súper alta y el radio se vuelve muy pequeño, de modo que la velocidad de escape excede la velocidad de la luz
Lo que sucederá … nada escaparía de ese planeta … sin masa … sin radiación … sin nada … en ese punto, la gravedad de esa pequeña masa que tiene súper densidad será tanto que los objetos en ese planeta no podrán resistir contra la tremenda fuerza gravitacional de los objetos fuerzas atómicas y subatómicas.
Esto creará un pozo interminable o un sumidero sin fondo en el que todo caerá … lo que decimos singularidad … fuera de esta singularidad habría una curvatura de la gravedad en el espacio-tiempo donde cualquier cosa que caiga nunca escaparía … esto se llama horizonte de eventos.
Ninguna información escaparía a este horizonte de eventos y cualquier cosa en el horizonte de eventos será absorbida en singularidad.
Esta singularidad que tiene un volumen infinito y una masa cero donde el tiempo espacial se contrae se denomina agujero negro.
Las ecuaciones de campo de Einstein (Relatividad general) definen la curvatura del espacio-tiempo usando varios tensores métricos.
Schwarzschild trabajó en estas ecuaciones de campo para encontrar una solución a la pregunta: ¿qué sería un campo gravitacional fuera de la masa esférica simétrica sin momento angular o carga alguna?
Cuando schwarschild aplicó esta solución en una masa puntual que tiene un cierto radio (radio de schwarschild) en el que la velocidad de escape del cuerpo esférico excede la velocidad de la luz, descubrió que los componentes métricos en las ecuaciones de campo de Einstein explotan y se vuelven indefinidos … que no se pueden medir … es decir … el tiempo espacial está totalmente distorsionado … lo que germinó en la idea de singularidad.
Este radio ahora se llama horizonte de eventos y dentro de este que tiene singularidad es un agujero negro donde el espacio-tiempo está distorsionado.
Esta comprensión del agujero negro se produjo después de la comprensión de la gravedad como curvatura en el espacio-tiempo y no como fuerza.
Intenté con una breve explicación como puedo … espero que haya ayudado y tuviera sentido, excusa para el error tipográfico.
