Cuando una gran masa dobla el espacio-tiempo, ¿en qué dirección se doblará?

No hay una dirección intrínseca hacia arriba o hacia abajo en el espacio. La única razón por la que tenemos una noción de hacia arriba y hacia abajo en la Tierra se debe a la gravedad local en la Tierra: los objetos caen hacia el centro de la Tierra y no lejos de ella; esta asimetría es lo que le permite a uno definir una noción de dirección hacia arriba y hacia abajo . En general, no es posible hacer esto en el espacio ya que no tenemos un punto de referencia para definir hacia arriba y hacia abajo, en particular habrá muchas fuentes gravitacionales diferentes (por ejemplo, en el sistema solar, uno tiene todas las planetas, etc.) y por lo tanto no hay una dirección particular que se pueda llamar “hacia abajo” o “hacia arriba”.

El problema con la imagen que ha publicado es que es una impresión de artistas 2D de lo que en realidad es un espacio-tiempo de 4 dimensiones. En el ejemplo representado en esta imagen, la estrella en realidad deforma la tela del espacio-tiempo a su alrededor, en las 4 dimensiones. Como no podemos imaginar 4D, sería mejor considerar solo el espacio tridimensional. En este caso, la estrella deformaría el espacio a su alrededor en las 3 direcciones espaciales. He encontrado esta imagen a través de una búsqueda en Google (en realidad, de una respuesta anterior de Quora. Si la gravedad se debe a la curvatura del espacio-tiempo, ¿qué tipo de curvatura es responsable de la atracción en la superficie de la Tierra? Por ejemplo, ¿cómo se sienten atraídos los seres humanos? la Tierra (que aborda una pregunta similar) que espero ilustre ilustrará las cosas un poco más claramente:

Como puede ver, esto ilustra cómo el espacio se deforma alrededor de la Tierra. Tenga en cuenta que esta es una ayuda conceptual y, de hecho, las cosas son mucho más complicadas e imposibles de visualizar en una relatividad general completa. Sin embargo, creo que da una buena ayuda conceptual sobre cómo la gravedad es la manifestación de la geometría del espacio-tiempo.

Espero que esto te ayude a aclarar un poco las cosas.

El espacio-tiempo en realidad no se dobla.

La imagen en la pregunta muestra el sol flotando sobre una depresión, y un pequeño planeta orbitando alrededor. Este diagrama es en realidad un espacio 2D ordinario (en lugar de espacio-tiempo) con la escala de altura que representa el potencial gravitacional. Debido a que la altura del potencial gravitacional es lo que sucede en el mundo real, es un tablero de billar bastante ordenado, y uno puede billar las bolas alrededor de la mesa como uno real.

Debido a esto, se puede simular un planeta girando alrededor del sol, golpeándolo lo suficientemente rápido como para que no ruede cuesta abajo, como si se apoyara en pistas de carreras de automóviles, etc.

Will Emond publica una imagen que muestra la tierra sentada en un marco cúbico distorsionado. Esta es simplemente la versión tridimensional del diagrama anterior, y supone que la gravedad distorsiona el espacio.

1. El espacio no está tan distorsionado. Un círculo dibujado alrededor de la tierra en GRT es solo cuatro milímetros más largo que en el espacio euclidiano: no vería la diferencia.

2. La naturaleza de la distorsión es ponerle volantes radiantes, no profundas depresiones. Lo que sucede es que la materia se dibuja en lugares donde hay más espacio, y la existencia de esta tensión es una de las cosas preocupantes sobre el tema.

3. Es solo espacio. No espacio-tiempo. La mayoría de las agencias espaciales, como la NASA y la ESA, que empujan latas alrededor del sistema solar, solo usan física newtoniana. Tienes que hacer que los sistemas se muevan realmente rápido o de cerca y personalmente a algún agujero negro para que la física newtoniana falle.

4. Bastantes teorías alternativas están dando el tipo correcto de resultados, y no dependen de la existencia de ‘materia oscura’ para que consideremos seriamente que el espacio no está doblado en absoluto, y que la razón por la que nos aferramos a GRT es que sí no implica ‘energía negativa’. Esta es una visión ideológica, no un manifiesto de la naturaleza.

5. El espacio, distorsionado o no, no produce gravedad. El espacio no es una fuente de impulso a menos que suponga que está bajo tensión, lo que no hace GRT. Por otro lado, la teoría gravitacional EM no tiene este problema.

6. Según algunos cálculos que he visto, el campo EM que vemos es una consecuencia directa de dos parámetros, c / ny Z. La velocidad de la luz es una característica del espacio. Para campos gravitacionales, uno supone n ‘= 1, y algunos Z diferentes, ~ -1 / c², que produce todos los efectos observados.

Esas imágenes son solo una analogía, no son representaciones precisas de la curvatura del espacio-tiempo. Simplemente ilustran curvaturas usando un espacio bidimensional. La curvatura del espacio-tiempo es diferente de esas imágenes de dos maneras:

1. La membrana en esas imágenes son espacios bidimensionales, que están curvados por una masa. Sin embargo, la masa en sí es tridimensional y se encuentra fuera de la membrana. No es así como se dobla el espacio-tiempo: es de cuatro dimensiones y la masa está contenida en su interior.

2. El espacio-tiempo no es como los espacios 2D, 3D o 4D. La cuarta dimensión, el tiempo, es extraña. Es muy diferente de las tres dimensiones espaciales. Por lo tanto, una curvatura del espacio-tiempo no se puede visualizar exactamente como un doblez geométrico simple.

La curvatura del espacio-tiempo es de cuatro dimensiones; se curva en todas las direcciones. No hay arriba o abajo para ello.

La masa no dobla el espacio (el tiempo no es una propiedad del mundo real, es una función cognitiva desencadenada por la observación del movimiento de los objetos en el espacio). El espacio es inherentemente curvo. Además, la masa se puede definir como un espacio curvado más profundo. Eso es todo lo que hay, un espacio profundamente curvado en movimiento; porque la curvatura es tan profunda (totalmente curvada en un toroide) que el movimiento es un continuo rodando a través de sí mismo. Por lo tanto, el espacio que comprende el universo es un enorme hiper-toroide rodante (en comparación con nosotros) y cada cantidad de energía sea un fotón (toroide rodante que se arquea a través del espacio curvo del universo) o un quark (toroide rodante girando sobre sí mismo) es el mismo:

La masa no puede ni doblará el espacio-tiempo, ya que el espacio-tiempo no puede doblarse y se define más bien como un marco matemático puro para la especificación de materiales. Lo que dice la relatividad general es que estas coordenadas, alrededor de grandes sistemas que tienen mucha energía, pueden describirse a través de Reimanm Geometry.

Aunque de ninguna manera soy un experto en relatividad general, sé que la geodésica de la luz (la dirección de la luz a través de un cuerpo) se curva alrededor de esa masa y, por lo tanto, no puede describirse completamente mediante el uso de sistemas de coordenadas cartesianas regulares.

Es absurdo La gravedad no ejerce su fuerza sobre la masa de una partícula, sino que ralentiza el tiempo o dobla el espacio. Es simplemente triste: se han asaltado generaciones, se ha perdido tiempo y recursos, se ha puesto en peligro el futuro humano. Las mentiras se hacen verdad y la verdad se toma como mentiras. La ropa nueva del Emperador debe estar al descubierto, antes de que sea demasiado tarde. Salva a nuestros hijos, salva nuestra ciencia, salva nuestro futuro.

No estoy seguro de cómo tener sentido preguntar en qué dirección se doblará.

En lo más cercano que pueda llegar a una interpretación significativa de la pregunta, podría responder

Hacia el pasado.