Si el espacio-tiempo se curva alrededor de los objetos, ¿por qué los objetos más pequeños (planetas como la Tierra, etc.) no encogen lentamente sus órbitas y colapsan en el sol?

De hecho, los planetas de nuestro sistema solar irradian ondas gravitacionales a medida que orbitan, por lo que sus órbitas pierden constantemente energía. De hecho, esto eventualmente los hará colapsar al sol. Esto no se debe a la curvatura del espacio-tiempo, sino al hecho de que todos los objetos irradian ondas gravitacionales cada vez que se aceleran y cualquier objeto en órbita sobre otra cosa se acelera constantemente.

Sin embargo, las ondas gravitacionales son increíblemente, ridículamente débiles, por lo que las órbitas de los planetas están decayendo increíblemente lentamente. El tiempo requerido para que esto suceda se estima en más de 10 mil millones de billones de años. Mucho antes de eso, en apenas 5 mil millones de años, el sol se expandirá en un gigante rojo y cocinará los planetas interiores, incluida nuestra tierra. Luego se enfriará lentamente hasta convertirse en una ceniza oscura. En algún momento después de eso, todas las demás estrellas en el universo visible también morirán. ¡Y luego, el período de tiempo desde ahora hasta entonces tendrá que pasar más de 100 mil millones de veces antes de que las órbitas planetarias se desintegran en el sol! Entonces, la desintegración orbital de los planetas realmente no hace ninguna diferencia práctica para nosotros ni para nadie más.

Tenga en cuenta que la existencia de estas ondas gravitacionales fue demostrada de manera concluyente la semana pasada por el experimento LIGO. Antes de eso, se suponía que existían, pero no se sabía con certeza. Estas ondas son tan débiles que se necesita un detector increíblemente sensible para verlas. Incluso entonces, las ondas que detectamos provenían de dos agujeros negros en colisión con una masa combinada de más de 50 veces la de nuestro sol. Se necesitó un evento colosal como ese para generar ondas que fueron lo suficientemente fuertes como para que podamos detectarlas.

Para ver por qué la curvatura del espacio-tiempo no es lo que causa la descomposición de las órbitas planetarias, considere una de esas pequeñas configuraciones en los museos de ciencias que tienen un embudo grande y curvo y una rampa descendente en la que puede rodar un cuarto sobre la superficie del embudo cerca del borde exterior. Imagine que el cuarto no experimenta fricción ni con el aire ni con el embudo. Si este fuera el caso, luego de que saliera del fondo de la rampa, rodaría alrededor del embudo en una órbita estable para siempre, independientemente de la curvatura del embudo. Del mismo modo, si no fuera por las ondas de gravedad, los planetas orbitarían para siempre, independientemente de la curvatura del espacio-tiempo a través del cual están pasando. No perderían energía de ninguna manera, por lo que sus órbitas continuarían sin cambios para siempre. En la vida real, por supuesto, la energía del cuarto se pierde rápidamente debido a la fricción y se irradia como calor, y el cuarto gira en espiral hacia adentro hasta que cae en el centro del embudo y cae en el contenedor de recolección. Los planetas están perdiendo energía de manera similar a medida que irradian ondas gravitacionales, pero un billón de billones de veces más lento.