Todo impulso de energía tiene un efecto en el espacio-tiempo. El espacio-tiempo “doblado” afectado afecta a todas las cosas con el impulso de energía. La ecuación fundamental es:
[math] G = (algo constante) T [/ math]
Donde [math] G [/ math] es un tensor que describe la curvatura del espacio-tiempo (y no quiero entrar en lo que es un “tensor” en este momento), y [math] T [/ math], también una Tensor, es un total de toda la energía y el momento debido a los campos electromagnéticos, las nubes de partículas de polvo, la densidad y la presión de los fluidos, el plasma de las estrellas o cualquier cosa que exista en cada punto del espacio. [math] T [/ math] se llama tensor de tensión-energía o, a veces, tensor de energía-momento.
La ecuación dice que cualquier cantidad de cosas que haga algo (incluyendo solo sentarse) causará que el espacio y el tiempo se “doblen” en tal cantidad, en proporción a la cantidad de energía y el impulso.
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Cualquier cosa que tenga energía, [math] E [/ math], por cualquier razón, y momentum (quizás cero dependiendo del movimiento del observador), contribuye a [math] T [/ math].
Algunas cosas, como las rocas y los planetas, pueden simplemente sentarse allí, teniendo una cantidad de energía [math] E = mc ^ 2 [/ math] y cero momento. Esto, en cierto sentido, amplía la dimensión temporal de modo que una actividad que dura un segundo, parece tardar un poco más de un segundo cuando se observa desde lejos de la roca o el planeta.
Las cosas que se mueven tienen energía [math] E = (mc ^ 2) (1 + (1/2) (v / c) ^ 2 +…) [/ math] y momentum [math] p = mv [/ math]. La energía adicional por encima de [math] mc ^ 2 [/ math] es “energía cinética” y hace que el espacio se doble más en ciertas formas que no suceden por algo solo sentado. El impulso provoca el “arrastre de la métrica” y otros efectos divertidos, en su mayoría demasiado pequeños para que incluso los físicos con talento puedan medirlos. (Pero lo hicimos de todos modos – lea en Gravity Probe B)
Para cualquier cosa que sea “masiva”, como rocas, cometas, planetas, el Sol, estrellas de neutrones y galaxias enteras, tenemos la relación
[math] E ^ 2 – p ^ 2 c ^ 2 = m ^ 2 c ^ 4 [/ math]
Algunas cosas no tienen masa, m = 0. Para estos, la relación se simplifica a
[math] E ^ 2 = p ^ 2 c ^ 2 [/ math]
Esto podría describir un rayo de luz súper intensa. Al tensor de la energía del estrés no le importa. E aún estira la dimensión de tiempo, y el impulso provoca el “arrastre de la métrica” y todo eso. Sucede que hay más de lo último en proporción con lo anterior, que lo que encontrarías con una serie de trozos de roca que avanzan a una velocidad más mundana.