Si la curvatura espacio-temporal explica la gravedad en el espacio exterior, ¿qué explica la gravedad dentro de la tierra?

Curvatura espacio-temporal, igual que en el espacio exterior.

Aquí está la cosa: ¿no es extraño que las cosas se caigan? Tiene cierto sentido que si arrojas algo, debe moverse en línea recta. El impulso tiene bastante sentido. Las líneas rectas tienen sentido. ¿Por qué esa línea debería doblarse solo porque hay cosas cerca?

Realmente no requiere relatividad para pensar eso. La gran idea de Newton fue que las cosas caen en la Tierra por la misma razón que los planetas se mueven en círculos. Es lo mismo . Sea lo que sea, es extraño.

Ahora, la parte difícil. Esa imagen que le muestran sobre la lámina de goma, de modo que las cosas “caen” porque … bueno, ¿porque las cosas se caen? Eso es BS. Es una ilustración para darle una idea aproximada, pero eso no es realmente lo que está sucediendo.

El problema es que “lo que realmente está pasando” no es algo que pueda dibujar con un diagrama. “Espacio-tiempo” no es solo una versión 4-D del espacio 3-D, de la forma en que pensamos que el espacio 3-D es una pila de hojas 2-D. El “espacio-tiempo” tiene un tipo extraño de cuarta dimensión en la que una línea recta es la distancia más larga entre dos puntos.

No hay una manera fácil de visualizar eso. No corresponde a nada con lo que esté familiarizado. Directamente, sacas la noción de que la rapidez con la que te mueves (es decir, cuánto de esa cuarta dimensión loca en la que estás viajando) afecta la duración de las cosas y, a partir de ahí, la cantidad de energía que tienen. Esa es la rareza de la relatividad que enseñan en la escuela.

Y si va más allá, para hablar sobre el movimiento acelerado , esas longitudes no solo se acortan. En realidad se curvan … en la dirección de cosas masivas. Porque resulta que la energía y el espacio están intrincadamente unidos.

En otras palabras … las cosas se mueven en línea recta, lo que tiene mucho más sentido que “la gravedad tira de las cosas”. Es solo que “recto” se define en ese extraño espacio 4D. Y si lo proyecta al espacio tridimensional ordinario, lo que sale son cosas que se mueven en curvas, con el tiempo.

Entonces, todo eso dice, tal como lo hizo Newton: la gravedad tiene la misma causa, sin importar de qué escala estés hablando, en el espacio o en la tierra. Es solo que la causa no es una misteriosa “fuerza”, sino un efecto secundario inesperado (aunque demostrablemente real) de lo que resulta ser el “espacio-tiempo”.

Toda masa provoca la curvatura del espacio-tiempo, incluso la pequeña cantidad de masa en un cuerpo humano, aunque a esa escala la curvatura es demasiado pequeña para que podamos medirla. Por lo tanto, cualquier cuerpo con una gran cantidad de masa curvará el espacio-tiempo.

La gravedad es simplemente el efecto visible de la curvatura espacio-temporal. Entonces, cualquier cosa que tenga una buena cantidad de masa también tendrá gravedad. Eso incluye la Tierra, la Luna, el Sol … todo. La cantidad de masa básicamente determina la fuerza de la gravedad, eso y la distancia, por supuesto.

Es la misma curvatura espacio-temporal que ahora “confronta” entre diferentes fuentes, es decir, diferentes partes masivas de la Tierra que la causan. Estas curvaturas “individuales” particulares se cancelan parcialmente entre sí, por lo que hay menos fuerza gravitacional neta dentro de la Tierra.

Observación: aunque la gravitación en el centro de la Tierra se cancela principalmente por la influencia (idealmente) igual y uniforme de las masas de todos los lados, de acuerdo con la relatividad general todavía hay una minúscula “curvatura” del espacio-tiempo allí, ralentizando ligeramente el tiempo y prácticamente exprimiendo espacio allí. En su manifestación extrema para objetos muy masivos, conduce a agujeros negros, etc.

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