El estrés, en física, pertenece a la energía de los objetos estirados (sometidos a estrés físico).
En la teoría de la relatividad general de Einstein, la gravitación es una consecuencia de la curvatura intrínseca del espacio-tiempo. A su vez, la curvatura intrínseca del espacio-tiempo depende de (se ve afectada por) la distribución de masa / energía, estrés e impulso en el espacio-tiempo.
Más técnicamente, la curvatura intrínseca del espacio-tiempo depende del tensor de energía-momento T, que describe cómo se distribuyen la masa y la energía a lo largo del espacio-tiempo; El estrés físico, la masa, la energía y el momento están codificados dentro del tensor de energía-momento T.
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La razón por la cual esta caracterización de la masa, la energía, el impulso y el estrés dentro de un solo objeto, T, funciona tan bien es porque la relatividad permite tratar lo que pensamos como cantidades completamente separadas, independientes, temporales y espaciales de la misma manera . En particular, comúnmente asociamos el momento con el espacio y la energía con el tiempo en el siguiente sentido: el momento se conserva porque la teoría no depende explícitamente de una elección de coordenadas espaciales, mientras que la energía se conserva porque la teoría no depende explícitamente de una elección de tiempo coordinado. En relatividad, entonces, encontramos que el tensor energía-momento, T , se conserva * porque la teoría no depende explícitamente de una elección de coordenadas espacio-temporales. Estos hechos se derivan de la relación general y extremadamente poderosa entre las simetrías en la física y las leyes de conservación descritas por el teorema de Noether .
Ahora, si nos fijamos en las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein (que rigen la dinámica del campo gravitacional):
El término a la derecha implica directamente el tensor de momento de energía, T. Hablando en términos generales, el lado derecho de esta ecuación describe la “distribución de masa / energía”, mientras que el lado izquierdo describe la curvatura intrínseca (o, de manera equivalente, la forma / geometría del espacio-tiempo, así que aproximadamente esta ecuación establece “distribución de masa-energía = geometría”.
Debido a que T actúa como una fuente de curvatura intrínseca (que da lugar a la gravitación) y el estrés es solo un componente de T, concluimos que El estrés también actúa como una fuente de curvatura del espacio-tiempo.
* localmente al menos! (y este es un punto muy técnico): globalmente no existen necesariamente coordenadas de tiempo o espacio globalmente bien definidas, e incluso en relatividad especial, la energía y el momento dependen necesariamente de elecciones de coordenadas de tiempo y espacio, que ya no son absolutas (por lo que no hay nociones absolutas de energía e impulso). Sin embargo (antes de que alguien se queje de que la relatividad no conserva la energía), un determinado observado siempre observará la conservación local de la energía / momento, por lo tanto, está de acuerdo con todos los experimentos newtonianos en el correspondiente régimen apropiado.
