¿Por qué el aumento en la gravedad causa una disminución en el tiempo?

Answer 1

Estados de ecuación de campo de Einstein
R μη-½qμηR = – KTμη
Sin involucrarse en su extrapolación, el lado derecho se puede simplificar, por lo tanto, R * 1 / rcMe = 2/3. Por lo tanto, [R] es el radio de curvatura, dividido por el recíproco del radio [r] de la Tierra, multiplicado por [c] la velocidad de la luz, multiplicado por [Me] la masa de la Tierra, tiempo 2/3. Multiplica todas las variables y llega a 1E08 Km. Como resultado, este Radio de curvatura sería del tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Debido a la diferencia en las fuerzas gravitacionales, la curvatura cambia y determina el flujo del tiempo.

Por ejemplo:

Esta es una gran pregunta que se dirige al corazón de por qué Einstein dijo que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo , en lugar de solo la curvatura del espacio.

Considere el siguiente diagrama, que muestra la situación que describe en su pregunta. La bola y la bala comienzan por el mismo camino en el espacio (es decir, comienzan por alejarse horizontalmente de la cabeza de la persona). Sin embargo, como sabemos, sus caminos se desvían rápidamente: la bala viajará mucho más lejos antes de golpear el suelo que la bola.

Esto puede no parecer extraño al principio, pero bajo la reconcepción de la gravedad de Einstein, ¡es un problema importante! La idea de Einstein era que no existe tal cosa como una “fuerza” de gravedad que atrae las cosas a la Tierra; más bien, los caminos curvos que los objetos que caen parecen tomar son una ilusión provocada por nuestra incapacidad de percibir la curvatura subyacente del espacio en el que vivimos. Los objetos mismos se están moviendo en línea recta.

Sin embargo, si esto es cierto, entonces la bola y la bala que comienzan en el mismo camino deberían continuar lógicamente en el mismo camino. Después de todo, si imaginas caminar sobre una superficie curva como la Tierra, si comienzas a caminar en línea recta hacia el este y tu amigo comienza desde el mismo lugar que corre en línea recta hacia el este, ambos lo seguirán. ¡El mismo camino exacto! No importa qué tan rápido vayas; ambos (eventualmente) llegarán a la misma ubicación. Entonces, ¿por qué la bola y la bala no terminan en el mismo lugar?

La única forma de solucionar este problema en la teoría de Einstein es decir que no es solo el “espacio” lo que está curvado; más bien, es “espacio-tiempo”. Para entender esto, es útil mirar la siguiente ilustración. Esta ilustración muestra la misma bola y bala que arriba, solo que ahora están trazadas en un diagrama de espacio Y tiempo juntos (“espacio-tiempo”).

El eje horizontal es el mismo que antes; representa la distancia en la dirección izquierda y derecha. El eje vertical, sin embargo, ya no representa la distancia en la dirección hacia arriba y hacia abajo como lo hacía antes; en cambio, el eje vertical representa el tiempo o, específicamente, cuánto tiempo ha transcurrido desde que se lanzaron la bola y la bala. Mientras que el primer diagrama era una imagen de algo que podrías imaginar viendo con tus ojos (y, por lo tanto, incluí a una persona en la imagen), el segundo diagrama es algo que solo puedes imaginar en tu cabeza. Sin embargo, lo que nos dice el diagrama es que, en cualquier momento, la bala se ha movido a través de más espacio que la bola, lo cual tiene sentido, ya que la bala se está moviendo a una velocidad mayor.

Los diagramas anteriores muestran que aunque la bola y la bala comienzan en la misma dirección en el espacio, en realidad comienzan en diferentes direcciones en el espacio-tiempo. Entonces, si estamos de acuerdo en que el espacio-tiempo, y no el espacio, es el escenario apropiado para considerar la pregunta, entonces podemos entender por qué la bola y la bala no terminan en el mismo lugar al final de su viaje. Al igual que no es sorprendente que si comienzas a caminar hacia el este y tu amigo comienza a caminar hacia el noreste, terminarás en diferentes lugares, tampoco es sorprendente que la bola y la bala terminen en diferentes lugares, ya que empezaron en diferentes direcciones!

Además, consideremos qué sucede si dos objetos comienzan a lo largo del mismo camino en el espacio-tiempo. Debería poder convencerse a sí mismo de que la única forma en que esto puede suceder es si los dos objetos comienzan en la misma dirección y a la misma velocidad. Por ejemplo, podríamos disparar dos balas diferentes del mismo arma, con cada una hecha de un material diferente. O podríamos disparar una bala y una bala de cañón desde el mismo punto en el espacio, cada uno comenzando a la misma velocidad. Resulta que en estos casos, si ninguna otra fuerza, como la resistencia del aire, actúa sobre los objetos que se disparan, seguirán exactamente los mismos caminos y golpearán el suelo en el mismo momento y en el mismo lugar. Esto es completamente consistente con la teoría de Einstein: el camino que toma un objeto a través del espacio-tiempo no depende de la masa del objeto o del material del que está hecho; solo depende de la dirección inicial en la que el objeto comienza.

En cierto sentido, por lo tanto, lo que la teoría de Einstein nos dice es que realmente debemos considerar el espacio-tiempo, en lugar del espacio, como el “campo de juego” fundamental en el que ocurren los eventos del universo. Es una comprensión profunda comprender este hecho: todos los objetos que nos rodean en realidad existen en un ámbito de “espacio-tiempo” que es mucho más complejo que el simple espacio de espacio en el que los percibimos.