Si el modelo de gravedad 2D representa la gravedad como una curva en el espacio-tiempo y la curva está en la tercera dimensión, la profundidad, ¿es la gravedad en realidad una curva en el espacio-tiempo a través de una dimensión superior?

¡No lo creo!

En su pregunta, usted pregunta “si el modelo de gravedad 2D representa la gravedad como una curva en el espacio-tiempo y la curva está en la tercera dimensión …”, mientras que en realidad, la “curva ES la tercera dimensión”.

La dimensionalidad juega un papel importante en los sistemas físicos. Por ejemplo, podemos construir y estudiar sistemas en tres dimensiones, o podemos estudiar modelos teóricos en varias dimensiones. Además de estudiar tales sistemas, también podemos especular si nuestra dimensión espacio-tiempo es realmente 4 (en un nivel básico) o si de alguna manera podría ser más de 4.

He leído que en dimensiones más altas, hay una constante gravitacional de 4 dimensiones, y que en la teoría de cuerdas tenemos constantes gravitacionales de dimensiones más altas. ¿No sería eso supergravedad?

La supergravedad de dimensiones superiores es la generalización supersimétrica de la relatividad general en dimensiones superiores. La supergravedad se puede formular en cualquier cantidad de dimensiones hasta once.

En el contexto de la relatividad general, se considera que la geometría del espacio-tiempo es la realización de la gravedad, por lo que la pregunta es si las teorías de gravedad de dimensiones superiores podrían desempeñar un papel en la naturaleza. De hecho, se planteó en los primeros días de la relatividad general.

¡Espero estar en el camino correcto!

¿Te refieres a un modelo 2D como el de abajo?
(Esto muestra una órbita de una masa más pequeña alrededor de una masa grande).

Es una analogía para un universo 2D, pero la ilustración necesita una dimensión adicional para mostrar cómo se ve realmente la ‘curvatura’ del espacio 2D.

Entonces, para extender esta analogía a un espacio 3D, necesitaría una dimensión espacial adicional. ¡Eso podría ser bastante difícil de describir!

Entonces, de nuevo, si la analogía es una descripción precisa de la forma en que la gravedad distorsiona el espacio, entonces sí, se podría decir que la gravedad es una curva en el espacio-tiempo a través de una dimensión más alta (espacial).

En realidad no, las matemáticas utilizadas en la relatividad general no implican dimensiones superiores, todo está en las dimensiones habituales de 3 espacios y 1 tiempo. Las ilustraciones como las presentadas en la respuesta de James son más fáciles de entender pero no son precisas en términos de geometría real utilizada en la teoría.

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