Si la relatividad general es “más” correcta que la física newtoniana sobre la gravedad, ¿cómo caen las cosas en los planetas?

El “límite clásico” de la relatividad general es la mecánica newtoniana. Es decir, siempre que su velocidad sea relativamente baja y no se encuentre en un campo de gravedad masivo, puede sustituir los supuestos simplificadores en las ecuaciones de campo de Einstein, y lo que destaca es la gravedad newtoniana clásica.

Leo C. Stein incluso lo hizo, aquí mismo en Quora:

¿Cómo podemos derivar la ley de gravitación de Newton de la teoría de la relatividad de Einstein?

Esa suposición es válida para todos los objetos del sistema solar. En realidad, hay una excepción: Mercurio está lo suficientemente cerca del Sol como para contar como un gran campo gravitacional. Una gran prueba inicial de la relatividad general fue observar cambios muy pequeños en la órbita de Mercurio:

Precesión del perihelio de mercurio

Bajo la relatividad general, se puede decir que lo que estos objetos “realmente están haciendo” es seguir una geodésica curva a través del espacio. No estoy seguro de que eso sea realmente útil, ya que la geodésica depende de la velocidad del objeto, y no me resulta muy fácil visualizar lo que realmente está sucediendo. En cambio, creo que es más fácil darse cuenta de que en el límite clásico (que resulta ser el mismo que en todos los casos que observa), la relatividad general se reduce a la gravedad newtoniana, y eso funciona bien.

La física newtoniana es lo suficientemente buena para que las naves espaciales se muevan alrededor del sistema solar, por lo que las supuestas correcciones no son enormes, generalmente son del orden de v² / c². La tierra en su órbita se mueve a c / 10065, por lo que las correcciones aquí no serán visibles hasta que llegue a fracciones de segundo en un año.

Las cosas salen mal cuando las cosas han estado sucediendo durante mucho tiempo, o se están moviendo mucho más rápido que las diferencias se vuelven notables. Obtienes esto con estrellas masivas que se orbitan entre sí en segundos.

Varios experimentos indican que la naturaleza varía de las leyes newtonianas en la forma en que GR predice, pero luego GEM también hace predicciones idénticas, suponiendo que la velocidad de la luz puede variar en un campo gravitacional, y esta es la causa de la lente.

Para la cuestión de los planetas, se puede ver en eventos como el calzado Shoemaker y el módulo de aterrizaje de Marte, que nuestras estimaciones de los pesos de los planetas son más exactas que la estimación de G (usamos GM, en m³ / s², que es confiable para siete dígitos), por lo que hay pocas posibilidades de que tengamos la forma en que algo cae en Marte o Júpiter.

Creo que la pregunta combina los conceptos de modelado teórico de lo que es y “lo que es”. Las cosas cayeron en los planetas antes de que tuviéramos teorías para explicarlas y continuarán haciéndolo mientras se desarrollan nuevas teorías para explicar el comportamiento ‘observado’. Hice hincapié en lo observado porque a menudo las nuevas teorías científicas reflejan nuestra capacidad mejorada para “ver” lo que está ocurriendo, lo que a su vez conduce a modelos / teorías más avanzadas.

More Interesting

Si dos objetos aparecen repentinamente en el espacio con un año luz de diferencia, ¿es instantánea su atracción gravitacional o lleva algún tiempo 'conectarse'?

¿Podría la gravedad ser producto de la inercia de los objetos involucrados en el Big Bang?

¿Por qué la fuerza de flotación es independiente del peso?

¿Cuál es el peso de la gravedad?

¿Qué experimento o teoría nos haría creer que la gravedad está conectada a la mecánica cuántica?

Dado que la velocidad de la luz y la velocidad de la gravedad son la misma velocidad, ¿existe un horizonte de gravedad similar al horizonte de eventos?

¿Cuál será la aceleración angular del cilindro sólido, la aceleración lineal del bloque y el cilindro sólido, la tensión en la picadura? Suponiendo que la cuerda no se deslice sobre el cilindro sólido.

¿Es cierto que la fuerza gravitacional es repulsiva después de cierto límite?

¿La gravedad se debe a la aceleración, o es al revés?

Si dos bolas con la misma superficie y masas diferentes tocan el suelo al mismo tiempo desde unos pocos metros, ¿harían lo mismo desde el Empire State Building? ¿Cómo entra la velocidad terminal en la mezcla?

El sol y la tierra ejercen una fuerza de atracción gravitacional sobre cualquier objeto en la superficie de la tierra en direcciones opuestas durante el mediodía y en la misma dirección a la medianoche. ¿Un objeto pesará más a medianoche?

¿Por qué las burbujas no se deforman en presencia de la gravedad como lo hace el fuego (el fuego forma una esfera en el espacio)?

¿Qué sucede cuando dos objetos de diferentes temperaturas entran en contacto? ¿Qué tipo de transferencia de energía ocurrirá con el contacto de esos dos objetos?

¿Cómo afectaría la gravedad el desarrollo de los animales? ¿Las personas que crecieron en la luna o con una gravedad más baja se verían diferentes a nosotros?

¿Pueden la gravedad y la fuerza normal trabajar en la misma dirección?