Si.
El tensor de tensión-energía de la relatividad especial y general fue una generalización relativista directa del tensor de tensión de la mecánica del continuo.
Imagine que desea describir el estrés en una superficie, digamos una placa delgada. En la superficie, puede tener una tensión que es perpendicular a la superficie, que es como una presión, pero también puede haber una tensión que corta la superficie que es una fuerza a lo largo de la dirección de la placa. Estos se llaman presión o tensión normal y tensión de corte, respectivamente. Al convertir esto en un objeto geométrico, el objeto natural es una matriz que toma el vector de dirección de su superficie y le da un vector de tensión. Esta matriz se llama tensor (un tensor simétrico de segundo rango). Hay 6 objetos independientes: 3 presiones (a lo largo de la diagonal de la matriz) y 3 esfuerzos de corte (las entradas fuera de la diagonal de la matriz).
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El tensor de estrés es un objeto espacial y en la relatividad, el espacio y el tiempo se unifican. Entonces el tensor de tensión se convierte en una matriz 4 × 4 con 10 objetos independientes. Las 6 presiones y cizalladuras se estresan desde antes, pero existe la densidad de energía (1 objeto más) y la densidad de momento (3 objetos más).
La mayoría de los objetos normales en relatividad no tienen densidad de momento ni tensión de corte, por lo que terminas con una matriz diagonal. Además, si el Universo es rotacionalmente invariante, las 3 presiones son todas iguales. Entonces tienes la densidad de energía y la presión. Es habitual utilizar la densidad de energía y la relación de presión a energía, generalmente llamada “ecuación de estado”, que se describen.
Entonces, este muy complicado objeto de 10 variables se reduce a 2 números, uno que describe la densidad de energía total y el otro que describe la presión relativa a la energía. La física fundamental dice que las únicas ecuaciones de equilibrio de los estados son de la siguiente variedad
- Radiación: presión = 1/3 de la energía
- Materia: presión = 0
- Constante cosmológica: presión = – energía
- Curvatura: presión = -1/3 energía
- Cuerdas cósmicas: presión = -1/3 energía
- Muros de dominio: presión = -2/3 energía
Los primeros tres son los más comunes y sabemos que forman el Universo. Los otros tres que estamos buscando.
Ver también
Si todo es materia, energía, materia oscura o energía oscura, ¿en qué consiste el espacio-tiempo?
¿Por qué la ecuación de estado para el universo dominado por la radiación viene dada por [math] p = \ rho / 3 [/ math]?
