¿Existe el tiempo y el espacio en ausencia de la gravedad? ¿O es posible que la gravedad proporcione espacio y tiempo?

Aunque su pregunta necesita una revisión, ya que no está clara en las premisas de la investigación principal, concluyo que está preguntando sobre la posibilidad de un espacio-tiempo basado en la gravedad. En resumen, tanto GR como la Gravedad Cuántica plantean argumentos contrarios a su afirmación, por lo que es seguro decir que la respuesta aquí es no. Si tuviera que explicarle en términos sencillos, podría pensar que la gravedad y el espacio-tiempo son análogos a la operación de adición (cualquier operador lineal aleatorio haría el punto en realidad) y el conjunto de números reales, respectivamente. Aunque dicho operador lineal corresponde un número de nuestro conjunto a un número diferente en el mismo conjunto, lo hace dependiendo del número establecido, por lo tanto, se puede decir que el operador depende del número establecido pero no al revés. La unidireccionalidad de esta relación es trivial, ya que es obvio que el conjunto de números seguiría existiendo independientemente del operador.

Y cuando lo piensas, esto es lo que esencialmente hace la gravitación. Toma ciertos números de un conjunto (densidad masa-energía) y los corresponde con otro conjunto de números (curvatura del espacio, más precisamente el Tensor de curvatura) a través de las ecuaciones de campo de Einstein que se presentan a continuación:

La razón por la que esta expresión de aspecto singular da lugar a múltiples ecuaciones se debe al hecho de que tanto G (sub) como T (sub) son métricas 4X4 y tensores métricos (la diferencia entre los dos términos es trivial, sin embargo, es útil señalar). Dado que ambos son componentes simétricos, existen 11 soluciones únicas.

T (sub) es el Tensor de impulso de energía que también se adapta a la masa debido al Principal de equivalencia (E = mc ^ 2).

Un posible argumento en contra de esta respuesta podría ser que el componente de tiempo simplemente no se maneja en estas ecuaciones, lo que sería incorrecto, ya que tanto el Tensor de curvatura como el Tensor de energía de momento incluyen el tiempo de una forma u otra (en términos de flujo o espacio). enfoque).

Espero que esto haya sido útil. Si tienes más preguntas, no dudes en contactarme. Y, por el momento, le aconsejo que revise las Conferencias de Princeton del profesor Leonard Susskind en GR. Están disponibles en YouTube, sin embargo, tenga en cuenta que hay una versión anterior y una nueva, y las anteriores están un poco más orientadas a las matemáticas.

Hay varias preguntas similares con ligeras variaciones. Una respuesta que publiqué anteriormente fue una cita de la respuesta de Einstein cuando se me pidió que explicara la Relatividad General en una oración:

“El tiempo, el espacio y la gravitación no tienen una existencia separada de la materia … los objetos físicos no están en el espacio, pero estos objetos se extienden espacialmente …”

La respuesta de Einstein también responde acertadamente al interrogatorio actual.

Si bien las personas con antecedentes diferentes interpretarían el comentario de Einstein de diferentes maneras, según mi experiencia, el enfoque holístico conduce a revelaciones sorprendentes. A modo de ejemplo, uno puede manipular las ecuaciones de Friedmann para mostrar que la tasa de expansión espacial cosmológica está determinada por los mismos factores de Hubble que los que componen el campo de gravedad (gran G ).

La relatividad especial encapsula la mayor parte de nuestra comprensión del tiempo y el espacio y omite completamente la gravedad. La relatividad general es una extensión de SR que agrega la gravedad como un ajuste a la estructura de tiempo y espacio establecida en SR. Así que el tiempo y el espacio (o más bien el espacio-tiempo, los dos considerados como espacio 4D único con una medida de distancia que define una geometría de clases) son más fundamentales.

Probablemente estoy leyendo la pregunta equivocada, pero si la leo correctamente, entonces es como mi respuesta para el viaje en el tiempo, si el espacio y el tiempo no existen, entonces no hay gravedad. Pero sin la gravedad todavía hay espacio y tiempo, porque el espacio y el tiempo no necesitan la gravedad. La gravedad, sin embargo, necesita espacio y tiempo, el mejor ejemplo que se me ocurre es la luna