¿La gravedad es relativa o absoluta?

Answer 1

La gravedad es un efecto de la curvatura del espacio-tiempo que, a su vez, se ve afectada por la densidad de masa y energía. Es absoluto en el sentido de ser independiente del marco de referencia.

Algunas de las respuestas se confunden con la noción de aumento de masa a medida que su velocidad se acerca a la velocidad de la luz: la velocidad es relativa, ¿no es esto lo que hace que la gravedad sea relativa? No, la masa inercial permanece constante e independiente del marco de referencia. La energía total de un cuerpo aumenta a medida que se acelera y esto afecta el campo gravitatorio, pero no de la manera simplista que lo hace un aumento de masa. Es necesario utilizar las descripciones de los tensores en Relatividad General para obtener un análisis adecuado.

Sospecho que esta confusión “en masa” también es la razón de la pregunta

Tanto la Tierra como el Sistema Solar y, de hecho, todos los cuerpos no afectados por una fuerza externa, caen libres en el campo de gravitación. Tales cuerpos no “colapsan bajo la gravedad”, a pesar del abuso de esa frase. La gravedad hace que los cuerpos orbitan , no se colapsan. Para que cuerpos como las estrellas colapsen “bajo gravedad”, el material tuvo que interactuar por medio de otra fuerza: predominantemente la fuerza electromagnética. ¡La interacción redistribuye la energía y el momento permitiendo que la gravedad junte la masa en una estrella!

Dado que la Tierra y el Sistema Solar casi no experimentan fuerzas externas, están felizmente en órbita alrededor del Sol y la Galaxia durante miles de millones de años en caída libre sin colapsar 🙂

Answer 2

La gravedad está determinada (en nuestro mejor modelo actual) por la teoría de la relatividad general de Einstein. Eso indica que la masa y la energía distorsionan el espacio-tiempo de una geometría plana euclidiana a una curva no euclidiana. Cuando se viaja a través del espacio-tiempo euclidiano, la distancia más corta es una línea recta. Cuando recorres el espacio-tiempo curvo, la distancia más corta es una curva. Entonces, sí, la gravedad es relativa a la masa y la energía que distorsiona el espacio-tiempo.

E = mc² nos dice que si construimos un enorme cohete y seguimos gastando más y más energía para acelerarlo, a medida que se acerca la velocidad de la luz, su masa y, por lo tanto, la gravedad que crea, se acerca al infinito. Sin embargo, nuestro cohete en movimiento solo se está moviendo en relación con un observador que no está adelante. Para un observador en sus controles, el cohete está parado, y otros observadores pasan zumbando a una velocidad enorme, sintiendo la gravedad del cohete similar a la de un agujero negro. Así que claramente la gravedad es relativa.

Preguntas por qué, entonces, la Tierra no está cayendo en la enorme masa del Sol. La respuesta es que lo es. Pero también está intentando alejarse en línea recta del sol. La fuerza centrípeta de la Tierra debido a su movimiento alrededor del Sol lo mantiene en perfecto equilibrio orbital, recorriendo una línea curva alrededor del Sol.

Answer 3

No estoy seguro de lo que quieres decir con eso. La gravedad es una fuerza que actúa entre dos cuerpos masivos.

En la aproximación clásica, la fuerza es proporcional al producto de sus masas dividido por el cuadrado de sus distancias. Esta fuerza se aplica igualmente a ambos objetos: es una fuerza * entre * los objetos que los juntan. La fuerza acelera a cada uno de ellos inversamente proporcional a su masa. De ahí la fórmula: F = ma. La fuerza es igual a la aceleración masiva. Divide ambos lados en masa y obtienes a = F / m. Esta es la razón por la cual la Tierra parece orbitar al Sol: en realidad, ambos se mueven, es solo que la Tierra está acelerando mucho más que el Sol porque es mucho más liviano. El sol también está girando, aunque en un área mucho más pequeña. Geométricamente hablando, ambos giran alrededor de su “baricentro”, que en el caso del sistema sol-tierra, es un punto dentro del sol.

Sin embargo, descubrimos mucho más tarde que un mejor ajuste a las aceleraciones, incluso en escenarios extremos, es modelar la gravedad como una “curvatura” del espacio-tiempo. – Esto es la relatividad general. La fórmula es bastante pequeña. Básicamente, la “curvatura de Ricci” sobre un punto es proporcional a la masa total + energía en ese punto.

Answer 4

Ninguno realmente, pero explicaré algo más abajo.

Sin profundizar en la relatividad, como otros tienen….

La fuerza gravitacional entre dos objetos en el espacio libre es – (G m1 m2) / (d ^ 2), es decir, es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias. La ley del cuadrado inverso se aplica a muchas cosas en la física.

La aceleración experimentada por cada objeto es esta fuerza dividida por su propia masa, es decir, a1 = F / m1 = – (G m2) / (d ^ 2)…. La aceleración experimentada por el objeto m1 es independiente de su propia masa.

Si ejecuta los números donde m2 es la tierra y d su radio, terminará con – 9.81 m / s ^ 2 el signo menos que indica que apunta hacia el planeta, es decir, hacia abajo. Esto es gravedad como todos lo sabemos.

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El término “relatividad” que se usa para referirse al trabajo de Einstein (no se usa en su título original) proviene del hecho de que no importa su propio marco de referencia, es decir, de cualquier manera en que se esté moviendo o no, todo sigue las mismas leyes de la física: no hay un marco de referencia preferido, ni una velocidad absoluta ni un punto absoluto donde algo está estacionario.

La mecánica simple de Netwonian también es relativa: un hombre en un tren rebota una pelota de tenis, va hacia arriba y hacia abajo y, como él, no se mueve hacia adelante ni hacia atrás dentro del tren. El tren pasa por una estación sin detenerse, y usted está en la plataforma mirando al tipo y al balón a través de la ventana. Para ti, él se está moviendo, y la bola está rebotando en arcos parabólicos. Misma bola, mismo tren, mismas leyes de la física, diferente comportamiento observado. Para el hombre en el tren, usted y la plataforma se están moviendo.

Una fuerza de aceleración causada por el movimiento y una fuerza de aceleración causada por la gravedad son las mismas e indistinguibles.

La relatividad especial extiende este principio a la velocidad de la luz. La gente solía pensar que la luz era una vibración en un medio invisible llamado aether, otra vez algo que indicaría un marco de referencia absoluto o preferido. Esto fue probado como falso por los físicos estadounidenses Michelson y Morely en 1895 (más o menos). El físico escocés James Clerk Maxwell creó un modelo de cómo la luz y otras radiaciones electromagnéticas se propagan sin ningún tipo de éter.

Entonces, aquí está el asesino … cuando se mide la velocidad de la luz, siempre es la misma, aproximadamente 3 × 10 ^ 8 m / seg…. incluso si usted y yo estamos pasando la misma fuente de luz a diferentes velocidades … ¿Cómo es esto posible? Einstein tuvo el salto de la intuición de que el tiempo tampoco es absoluto … cada uno de nosotros lleva nuestro propio reloj, por así decirlo. Me ves como si me estuviera ralentizando en una curva de tiempo.

La relatividad general agrega fuerza gravitacional al modelo, como se señaló anteriormente.

Answer 5

Bueno, habiendo estudiado un poco de Física elemental, solo puedo decir que es una buena parte del equilibrio formado entre la fuerza gravitacional y centrífuga que la Tierra no está cayendo al sol.

No sé por qué el sol está flotando en el sistema solar, pero recuerdo haber leído esto hace un tiempo atrás, que las galaxias también giran en torno a algo en el universo, y eso causa la estabilidad en la posición del sol (nuevamente, el equilibrio entre una central (pétalo o fugal) y otra fuerza (probablemente gravitacional)

Answer 6

La gravedad es relativa a la masa. Y la masa es absoluta o relativa en el espacio según el sistema de coordenadas que desee utilizar.

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