Navegando por el cielo

[woqr]

Originalmente publicado por Zephyros

Hombre, yo no estudié Relatividad General (la especial un poco sí) pero te digo que Einstein no era manco y usaba sus ecuaciones y demás, no tiraba bolitas por un plano inclinado como Galileo, entender el proceso que llevó a la formulación de l Relatividad General no es trivial.

Sí te puedo decir que su idea genial fue pensar en equivalencias, y a partir de ahí desarrollar su modelo.

Por ejemplo, aunque no se cómo se logra saber la magnitud del efecto, puesto eso supone disponer de las ecuaciones de la RG, usando del Tensor de Riemann que es el que te describe un espacio curvado y no se qué cosas más, sí te puedo contar cómo llegó a la conclusión que la gravedad desviaba los rayos de luz, y a mayor gravedad mayor desvío.

El sistema que tenía en mente era un habitáculo en el espacio, como si pusiésemos un ascensor (me está dando la impresión que ya sabes por donde va la historia, si es así, no te creas que me gusta la situación, no obstante lo pongo para todos). bien, mientras ese ascensor esté en reposo relativo si estamos dentro flotamos, sin gravedad y sin inercia que nos desplace. Ahora empezamos a tirar del ascensor con una aceleración por ejemplo de 9,8m/s2 (igual a la gravedad). ¿Qué pasará?

De repente nos veremos en el suelo del ascensor y la fuerza que se crea por la inercia resulta ser equivalente a la gravedad de la Tierra, tan equivalente que si no hay ventanas no sabremos si estamos parados en la superficie de la Tierra o en el espacio acelerados.

Esto es fundamental, es un principio de equivalencia, uno de esos juegos mentales que a Einstein le apasionaban.

Ahora que estamos en el ascensor acelerado y no vemos lo que pasa fuera, si suponemos que hay un agujerito en un lateral por el que entra un rayo de luz, podríamos observar que mientras el rayo de luz avanza tras entrar en el agujerito el ascensor sigue acelerando y por tanto moviéndose hacia arriba (bueno, digamos hacia algún sitio). Entonces el rayo de luz no sigue una línea recta, más bien vemos cómo hace una trayectoria curva. Pero claro, esto es obvio, si el ascensor sube acelerado y un rayo entra por un lateral, al momento vemos que no impacta en el lado opuesto a la misma altura sino debajo, ha hecho una curva.

Pero habíamos dicho que no sabíamos si estábamos en tierra o en el espacio, es decir, los sistemas son equivalentes, entonces si en un ascensor acelerado se curva la luz al pasar transversalmente, en un campo gravitatorio debería pasar lo mismo, ¿no? esto implica que las "geodésicas espaciales", que son las líneas imaginarias que sigue un rayo de luz siendo estas el camino más corto para la luz se curvan al pasar junto un campo gravitatorio. la magnitud de la curvatura? no lo se, pero es proporcional a la masa del cuerpo que crea el campo.

Seguro que ya lo sabías eh?

Añado, si las geodésicas son curvadas por las masas y la luz sigue la geodésica, pues entonces la luz se curva, y no sólo eso, la gravedad se nos convierte en un efecto o interacción tipo inercial, ficticia no una fuerza como otras, realmente se nos convierte en un efecto geométrico, y el espacio en vez de ser plano pasa a tener curvatura puesto las geodésicas se curvan en presencia de masa. Luego vendrían siguiendo las equivalencias las aplicaciones de los efectos de la Relatividad Especial, como que el tiempo se ralentiza en presencia de campo gravitatorio, y cuanto más intenso más lento será el tiempo, etc, etc... Esto se ha comprobado experimentalmente.

Oye! eso es fantástico

Como diría José María García en sus buenos tiempos "Para la cinta" !!!!

:-)))

A ver, el ejemplo del ascensor yo siempre lo asimilaba (y creo que así es), al mismo ejemplo del viajero dentro un tren en movimiento, que al tirar un objeto al suelo, el viajero observará como cae verticalmente, pero un observador fuera del tren, vera que el mismo objeto cae en diagonal.

Es lo mismo cuando 4 siglos antes, Galileo tuvo que explicar porque se movía la tierra y porque nadie lo notaba !! tirabas una piedra al aire y la piedra caía sobre el mismo sitio, por tanto los críticos le decía que si la tierra se movía la piedra tenía que haber caído unos metros m´sa atras, y no en el mismo sitio........

Ambos ejemplos son los mismos que Einstein con su ascensor y el rayo de luz que entra.

Tanto el rayo de luz del ascensor, como la luz de las estrellas detrás del sol, no son más que efectos ópticos como cuando metes un palo en el agua.... .(salvando las distancias, pero son efectos ópticos todos). Ya se que no es lo mismo, pero creo que se entiende lo que quiero decir.


Ahora bien, sigo sin ver la conexión entre estos ejemplos, y la conclusión final de que el espacio se curva por la masa de un cuerpo.

Yo no veo esa relación aparente, es decir que relación hay entre la aceleración de un cuerpo y la curvatura del espacio ?? el espacio no se curva porque vayamos a altísimas velocidades, se curva simplemente por la presencia de un cuerpo con gran masa y en reposo.

Uno podría pensar que cuando Einstein se montaba todos los días en el ascensor pensaba que el ascensor caía hacia el centro de la tierra porque el tejido del espacio debajo de él, había desaparecido por alguna razón, y esa razón no era que hubiera desaparecido era que simplemente se había estirado tanto, que ya no "sujetaba" nada.

Esta conclusión es digna de un genio sin duda, pero no veo la conexión con la aceleración de los cuerpos.

Esto mismo también lo podía haber pensado Newton, dado que éste si que dijo que el motivo por el cual estamos pegados a la superficie de la tierra, es el mismo por el cual los planetas giran alrededor del sol.

Esta relación entre ambos hechos completamente separados entre si, es incluso más revolucionario que la relatividad general de Einstein en mi opinión.

En resumen, ambos eran genios (de eso no cabe duda), pero la idea de la curvatura del espacio por la masa sigo sin ver muy bien de donde la saco Einstein.

hoy en día lo que se discute en realidad es que ese "tejido" del universo indetectable hasta el momento sería el famoso Bosson de Higgs, es decir unas partículas cuánticas que interaccionan con todo lo demás (o mejor dicho al contrario), y por tanto la gravedad no sería más que la MASA interaccionando con esas partículas que lo impregnan todo.

Ahora bien, donde está el Bosson de Higgsss '??? no se ha detectado, pero tiene toda la pinta de responder a Einstein.

Yo haría la siguiente concatenación de hechos entre unos 5 o 6 siglos de distancia, que se van contestando los unos a los otros.

1. Copernico y Galileo: la tierra y los planetas giran alrededor del sol y no al reves.

¿Porque ? ni idea

2. Newton: el motivo de esas órbitas es el mismo por el cual nosotros estamos pegados a la superficie de la tierra: ley de la gravedad.

¿porque ? ni idea

3. Einstein: la gravedad no es más que el tejido del Universo que se pliega por la presencia de un cuerpo de gran masa (sol, planetas ,etc)

¿de que está compuesto el tejido del universo? ni idea ya que en aquella época se había descartado la existencia del "eter", que era supuestamente el campo por el cual se desplazaba la luz !!! (osea el tejido del universo)

4. Física cuántica: el tejido del universo lo componen unas partículas (bosson de higs) responsables de la masa de la materia. cuando cualquier otra partícula atraviesa el campo de higss (tejido del universo), éste se ve afectado (interacciona con la materia).

¿como podemos probarlo ? ni idea

5. LHC: estamos en ello, pero puede que descubramos que todo lo anterior no sea cierto.

:-))