¿Qué es la relatividad general?

En una línea, la relatividad general es la teoría más precisa que conocemos, hasta la fecha, para explicar la “gravedad”.

A continuación, he tratado de explicar las bases de la relatividad general en un lenguaje laico bastante intuitivo.

La teoría general de la relatividad es una generalización de la relatividad especial para considerar los marcos no inerciales y la gravitación, y es una de las teorías científicas más elegantes y hermosas que conoce la humanidad, una que casi impone una creencia einsteiniana en un universo que se caracteriza por Simplicidad, belleza, simetría y estructura. La conocida ley de cuadrado inversa de Newton de la atracción gravitatoria es una aproximación de esta teoría que se aplica cuando se trata de fuerzas de gravedad bajas a moderadas.

La relatividad general proporciona una visión inmensa sobre:

  • La conexión profunda y profunda entre masa y espacio-tiempo.
  • Equivalencia de inercia y gravitación.
  • La estructura, origen y evolución del universo.
  • el tiempo se ralentiza con la gravedad
  • y mucho más…

El problema:

Intentemos y comprendamos algunas limitaciones de la teoría especial: esencialmente, áreas sin dirección, que requieren una generalización.

La idea clave de la relatividad especial es que, las leyes físicas conservan la misma forma en todos los marcos inerciales, es decir, decir, no hay un marco inercial especial elegido en el que se apliquen las leyes. Esto también se conoce como el ‘principio de relatividad’. Las únicas entidades conocibles son las observaciones de eventos en el espacio y el tiempo realizadas por observadores en diferentes marcos de inercia y cómo se comparan entre sí. Esto hizo que las nociones de tiempo y espacio absolutos fueran discutibles, bueno, casi.

Hay algunas observaciones clave aquí. En primer lugar, la teoría especial solo es válida en los marcos inerciales. Se necesita una descripción más general para abordar los marcos de aceleración. En segundo lugar, aunque la velocidad en sí misma solo se puede medir en relación con otras masas, la aceleración se puede definir con respecto al espacio absoluto (uno puede sentir fácilmente la aceleración dentro de una caja negra sin hacer referencia a nada externo). El principio de Mach – http://en.wikipedia.org/wiki/Mac… se basa en esta observación para concluir que existe una relación muy probable entre la “inercia” y la gravitación de las masas distantes. Se necesita una teoría más general para comprender mejor estos aspectos. De hecho, el objetivo de Einstein era que las leyes físicas conserven la misma forma en cualquier marco de observación, inercial o no. Tan pronto como la teoría especial estuvo completa en su mente, Einstein supo la necesidad apremiante de abordar estos problemas.

La idea clave – El principio de equivalencia:

La visión más hermosa que tuvo Einstein fue la equivalencia de masa inercial y masa gravitacional. En otros términos, no hay ningún experimento posible que pueda distinguir entre un marco inercial (infinitamente separado de los cuerpos gravitantes) y un marco que está “cayendo libremente” bajo la gravedad de una masa distante. Esto se conoce como el principio de equivalencia – http://en.wikipedia.org/wiki/Equ…. Déjame describir esto un poco más. Aunque, desde la era de Newton, hemos estado usando el término ‘masa’ un poco, se sabía que realmente hay dos entidades diferentes de las que se hablaba en este contexto. Una fue la masa inercial, una medida de la fuerza con que los objetos resisten el movimiento (definido por la ecuación, [math] F = m ^ i * a [/ math]). La otra fue la masa gravitacional, una medida de la fuerza con que los objetos se atraen entre sí (definidos por la ecuación, [math] F = G * m ^ g_1 * m ^ g_2 / r ^ 2 [/ math]). No hay ninguna razón obvia para que estas dos cantidades deban ser equivalentes (exactamente proporcionales). En otras palabras, digamos, si una masa está compuesta por más masa para hacerla resistente al movimiento de una fuerza externa constante el doble que antes, también atraería gravitacionalmente un objeto estándar, por el doble de su fuerza anterior. Esta es una correlación no trivial. Sin embargo, Newton asumió que estos eran equivalentes: esta es la razón por la que los objetos de diferentes masas tardan exactamente el mismo tiempo en caer bajo la gravedad. Entonces, por ejemplo, para calcular la aceleración debida a la gravedad en la Tierra, seguimos la siguiente derivación:

[math] G * M ^ g * m ^ g / R ^ 2 = m ^ i * g [/ math]

[math] g = GM / R ^ 2 [/ math]

Esto solo es posible porque, [math] m ^ i [/ math] y [math] m ^ g [/ math] pueden cancelarse. Por lo tanto, independientemente de la masa de un objeto, cae con la misma aceleración hacia la gravedad. Newton era muy consciente de esta suposición, pero no se entendía bien por qué este tiene que ser el caso.

Einstein hizo hincapié en que, esta era una equivalencia muy básica de nuestro universo, y que la masa inercial es exactamente igual a la masa gravitatoria. Esto lo llevó a ver que un marco que cae libremente bajo la gravedad, en todos los aspectos, es exactamente equivalente a un marco de referencia inercial. En otras palabras, uno no puede idear ningún experimento que pueda ayudar a distinguir entre estos marcos. Un objeto que inicialmente está en reposo en el marco inercial continúa haciéndolo para un observador A en ese marco. Un objeto que está inicialmente en reposo en un marco que cae libremente continúa haciéndolo para un observador B en ese cuadro (porque, según el observador A, tanto el observador B como el objeto de interés están cayendo exactamente a la misma velocidad debido al principio de equivalencia ). Consecuentemente, las leyes relativistas especiales se aplican tal como están, en marcos que caen libremente (aunque el marco se está acelerando con respecto a un observador que está en reposo en relación con la masa gravitante).

Los resultados clave :

(a) Curvas de luz por gravedad:
A partir de la equivalencia anterior, se puede deducir trivialmente que la luz se curva bajo la gravedad. Considere dos observadores A y B, el primero en reposo con respecto a una masa gravitante, y el último en un marco (caja) que cae libremente bajo la gravedad. Considere un haz de luz que atraviesa la caja que cae libremente de un lado al otro (perpendicular a la dirección de caída). Según la relatividad especial, el observador B verá que la luz viaja en una trayectoria recta desde un extremo hacia el opuesto, a la misma altura del piso (ya que su marco es equivalente a un marco inercial). Sin embargo, según el observador A, la caja ha caído un poco entre el tiempo en que la luz había comenzado hasta el momento en que llegó al otro extremo y, en consecuencia, el punto final es “más bajo” que el punto de inicio. Consecuentemente, se puede ver que la luz ha atravesado una trayectoria curva de acuerdo con el observador A.

(b) Las masas curvan el espacio-tiempo, y los objetos atraviesan geodésicas en este espacio-tiempo curvo :
Imagina un triángulo formado por 3 rayos de luz diferentes alrededor de un objeto gravitante. Los ángulos internos formados por estos no sumarán hasta 180 grados (de manera similar a como los tres ángulos formados por el ecuador, la longitud 90 y la longitud 180 (formando ángulos rectos con el ecuador, y también en los polos) juntos suman más de 180 grados. Esto se puede explicar realmente visualizando que la luz atraviesa las rutas más cortas en un espacio no euclidiano (curvo). Esto resulta ser una idea muy útil. Estoy simplificando en exceso esto, pero es una manera para entender lo que está pasando.

Todos los objetos atraviesan caminos llamados “geodésicos” en ese espacio curvo, y esto es lo que se percibe como la “órbita”. Vea la imagen de abajo (cortesía: Addison Wesley)


Llegar a estos resultados con precisión, es lo que llevó a Einstein 8 años difíciles y más hermosos de la vida de Einstein, después de su artículo de Relatividad Especial de 1905.

Resumen :

La teoría general de la relatividad, en esencia, llega a ecuaciones que describen:

  1. la forma en que las masas se curvan espacio-tiempo, y
  2. Las geodésicas que persiguen las masas en ese espacio-tiempo curvo.

Juntos, estos describen la gravitación de la manera más precisa que conocemos. A bajas fuerzas gravitacionales, las leyes de Newton forman una aproximación a estas ecuaciones. Si bien las leyes de Newton eran casi empíricas (no hay razones para explicar por qué la gravitación tiene que ser una distancia cuadrada inversa, por ejemplo), los resultados de Einstein derivan profunda y bellamente los resultados de principios simples de simetría: el principio de equivalencia y el principio de relatividad en sí. Para no menoscabar de ninguna manera el asombroso y seminal trabajo de Newton sobre la gravedad.

Ha habido 2 teorías de la relatividad
Teoría especial de la relatividad (1905) y la teoría general de la relatividad que se presenta más adelante en 1915, que es solo una extensión de la anterior.

¡Empecemos por la ‘ RELATIVIDAD’!
Se puede entender a través de esta declaración.
“No puedes sentarte en algún lugar del universo y decirte que descansas y llamar a todo lo demás en movimiento”.
Nada está en reposo absoluto. ¡Incluso el universo se está expandiendo!

Teoría: la velocidad de la luz era el límite absoluto para todas las velocidades y, además, todos los observadores, cualquiera que sea su movimiento, deben medir la velocidad de la luz para que sea exactamente la misma.
Para tener una mejor comprensión de la ‘teoría de la relatividad’, tomemos un ejemplo.
Supongamos que se está moviendo en un tren a 90 km / h y enciende una fuente de luz (por ejemplo, antorcha). Sabemos que la velocidad de la luz es C, es decir, 3,00,000 Kmph.
Ahora, si seguimos nuestro libro de texto de física (¡el concepto de movimiento relativo no implica ninguna complicación en él!: P), tu amigo que te está esperando en la próxima estación, observa la velocidad de la luz como 90 + C ( Suponiendo que Él ha traído consigo un instrumento para medir la cantidad física.

Ahora, si este fuera el caso, y esto es lo que la gente pensaba, podríamos sentarnos dentro de un tren sin ventanas, moviéndonos con “velocidad uniforme” sin acelerar, y podríamos decir que se está moviendo.

Pero, los experimentos se realizaron y se descubrió que llevábamos una idea falsa.
Aquí viene la declaración, lo que llamamos ‘La base de la relatividad’
La velocidad de la luz siempre es constante, pase lo que pase, si se está moviendo en un tren que viaja a la mitad de la velocidad de la luz y enciende una antorcha, el tipo que está parado en la estación no notará la velocidad del los rayos de luz serán c + c / 2. Todavía notará que vienen con velocidad c “.
Pero, el concepto básico de movimiento relativo se mantiene firme para todo lo demás, excepto la LUZ.

Ahora, puedes hacer una pregunta aquí! Si la velocidad de la luz no cambia, entonces, ¿qué hay de la vida de esta ecuación?> S = vt.
Entonces, salen las ideas de “dilatación del tiempo y contracción de la longitud”.


Cuando viaja en un tren, el “tiempo” en realidad es más lento para usted que para un tipo que está parado en la estación / plataforma. En realidad lo hace. Eso significa que el tiempo en realidad se ralentiza para ti, tu corazón late menos veces que el de ese tipo. Usted envejece menos que él, y técnicamente viaja hacia el futuro.
De la misma manera, el tren “se contrae” también !!!

Suena incómodo. no es asi

Puede solicitar una prueba de la afirmación anterior, pero eso iría más allá del alcance de esta pregunta y no lo entendería a menos que fuera un buen matemático. La prueba requiere mucho trabajo manual con ecuaciones y fórmulas. ¡Espere! No te sientas mal. 🙂 Tengo otra salida para ti. Intenta leer sobre la expresión básica de transformación de lorentz ( Recuerde: parece aterrador pero, si presta atención a los términos, es tan fácil como F = ma) . Si tiene éxito en descifrar los términos, entonces podrá encontrar que a bajas velocidades como 90 km / h (estoy hablando de relatividad aquí, en comparación con la de la luz) de un tren, la DILACIÓN DEL TIEMPO es algo del orden. de 10 ^ (- 25) o menos! Muy difícil de notar.

Cuanto más rápido viaje, en comparación con la velocidad de la luz c, cuanto más tiempo corre más lento para usted, más se reduce su longitud. Si algo alcanza la velocidad de la luz (aunque eso es teóricamente imposible para cualquier partícula de material), el tiempo realmente se “detiene” y su longitud se reducirá a cero.

Hay una serie de paradojas o ejemplos para entender la teoría de la relatividad. Google- Twin paradox. (Otro ejemplo interesante para entender esta teoría).
¡Gracias!

En 1905, Albert Einstein determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y que la velocidad de la luz en el vacío era independiente del movimiento de todos los observadores. Esta fue la teoría de la relatividad especial. Introdujo un nuevo marco para toda la física y propuso nuevos conceptos de espacio y tiempo.

Einstein luego pasó 10 años tratando de incluir la aceleración en la teoría y publicó su teoría de la relatividad general en 1915. En ella, determinó que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo, que se percibe como gravedad.

El tirón de la gravedad

Dos objetos ejercen una fuerza de atracción una sobre la otra conocida como “gravedad”. Sir Isaac Newton cuantificó la gravedad entre dos objetos cuando formuló sus tres leyes del movimiento. La fuerza que tira entre dos cuerpos depende de cuán masiva sea cada uno y de cuán alejados estén los dos. A pesar de que el centro de la Tierra te empuja hacia ella (manteniéndote firmemente alojado en el suelo), tu centro de masa retrocede hacia la Tierra. Pero el cuerpo más masivo apenas siente el tirón de ti, mientras que con tu masa mucho más pequeña te encuentras firmemente arraigado gracias a esa misma fuerza. Sin embargo, las leyes de Newton suponen que la gravedad es una fuerza innata de un objeto que puede actuar sobre una distancia.

Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y demostró que la velocidad de la luz, dentro de un vacío, es la misma, sin importar la velocidad a la que viaje un observador. . Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo estaban entrelazados en un solo continuo conocido como espacio-tiempo. Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador podrían ocurrir en diferentes momentos para otro.

Mientras elaboraba las ecuaciones de su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagina colocar un gran cuerpo en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, causando que se formara un hoyuelo. Una canica rodada alrededor del borde giraría en espiral hacia el cuerpo, tirada de la misma forma en que la gravedad de un planeta atrae a las rocas en el espacio.

Evidencia experimental

Aunque los instrumentos no pueden ver ni medir el espacio-tiempo, varios de los fenómenos predichos por su deformación han sido confirmados.

Lente gravitacional : la luz alrededor de un objeto masivo, como un agujero negro, se dobla, lo que hace que actúe como una lente para las cosas que están detrás de él. Los astrónomos usan habitualmente este método para estudiar estrellas y galaxias detrás de objetos masivos.

Cambios en la órbita de Mercurio : La órbita de Mercurio está cambiando muy gradualmente con el tiempo, debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del sol masivo. En unos pocos miles de millones de años, incluso podría chocar con la Tierra.

Arrastre el espacio-tiempo alrededor de cuerpos giratorios : el giro de un objeto pesado, como la Tierra, debe torcer y distorsionar el espacio-tiempo a su alrededor. En 2004, la NASA lanzó la sonda de gravedad B (GP-B). El satélite calibrado con precisión hizo que los ejes de los giroscopios en el interior se desviaran ligeramente con el tiempo, un resultado que coincidió con la teoría de Einstein.

Corrimiento al rojo gravitacional : la radiación electromagnética de un objeto se estira ligeramente dentro de un campo gravitatorio. Piense en las ondas de sonido que emanan de una sirena en un vehículo de emergencia; a medida que el vehículo se mueve hacia un observador, las ondas de sonido se comprimen, pero a medida que se aleja, se estiran o se desplazan hacia el rojo. Conocido como el efecto Doppler, el mismo fenómeno ocurre con las ondas de luz en todas las frecuencias.

Ondas gravitacionales : los eventos violentos, como la colisión de dos agujeros negros, se cree que pueden crear ondas en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales. En 2016, el Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO) anunció que encontró evidencia de estos indicadores reveladores.

La ecuacion

La teoría general de la relatividad se captura mediante una ecuación de apariencia aparentemente simple:

Esencialmente, la ecuación nos dice cómo una cantidad dada de masa y energía deforma el espacio-tiempo. El lado izquierdo de la ecuación,

describe la curvatura del espacio-tiempo cuyo efecto percibimos como la fuerza gravitacional. Es el análogo del término.

en el lado izquierdo de la ecuación de Newton.

Los objetos masivos doblan el espacio-tiempo.

El termino

en el lado derecho de la ecuación se describe todo lo que hay que saber sobre la forma en que se distribuyen la masa, la energía, el momento y la presión en todo el Universo. Es lo que se hizo del término.

En la ecuación de Newton, pero es mucho más complicado. Todas estas cosas son necesarias para descubrir cómo se doblan el espacio y el tiempo.

Pasa por el término técnico de energía-momento tensor . El constante

que aparece en el lado derecho de la ecuación es de nuevo la constante de Newton y

Es la velocidad de la luz.

¿Qué pasa con las letras griegas?

y

que aparecen como subíndices? Para entender lo que significan, primero note que el espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones. Hay tres dimensiones de espacio (correspondientes a las tres direcciones de izquierda a derecha, arriba-abajo y adelante-atrás del espacio) y una dimensión de tiempo (que solo tiene una dirección). Si desea comprender cómo un poco de masa en movimiento afecta al espacio-tiempo, debe comprender cómo afecta a cada una de esas cuatro dimensiones y sus diversas combinaciones.

La relatividad general es la teoría geométrica de la gravitación y la descripción actual de la gravitación en la física moderna.

En la relatividad general, el universo tiene tres dimensiones del espacio y una del tiempo y al juntarlos obtenemos el espacio-tiempo en cuatro dimensiones, la gravedad como un efecto emergente de la curvatura del espacio-tiempo asociada con las distribuciones de energía. Como lo dijo Einstein: “la materia le dice al espacio cómo doblarse; el espacio le dice a la materia cómo moverse “.

La gravitación clásica se ha desarrollado por la relatividad general.

En mecánica clásica, el campo gravitacional g alrededor de una masa puntual M es un campo vectorial que consiste en cada punto (con la distancia r de la masa puntual M) de un vector que apunta directamente hacia la partícula que viene dada por:

Las ecuaciones de campo de Einstein son el conjunto de 10 ecuaciones que describen la interacción fundamental de la gravitación como resultado de que el espacio-tiempo está curvado por la masa y la energía.

Estas ecuaciones se utilizan para estudiar fenómenos como las ondas gravitacionales.

Notas considerables sobre la ecuación de campo de Einstein

La curvatura de Ricci es el objeto matemático que controla la tasa de crecimiento del volumen de bolas métricas en una variedad.

Curvatura escalar de una variedad riemanniana viene dada por la traza del tensor de curvatura de Ricci.

Tensor métrico , gij es una función que indica cómo calcular la distancia entre dos puntos en un espacio determinado. Sus componentes se pueden ver como factores de multiplicación que deben colocarse frente a los desplazamientos diferenciales dxi en un Teorema de Pitágoras generalizado:

La constante cosmológica es el valor de la densidad de energía del vacío del espacio.

Tensor de tensión-energía en coordenadas locales, el tensor de tensión-energía puede considerarse como una pestaña de matriz 4 × 4 en cada punto del espacio-tiempo.

Lea más: la respuesta de Hossein Javadi a Si la gravedad es simplemente el efecto que el espacio-tiempo curvo tiene sobre la materia (y no es realmente una fuerza, solo un subproducto de esta curvatura), ¿por qué son necesarios los gravitones como portadores de fuerza (mediadores)?

La teoría general de la relatividad es una teoría geométrica clásica de la gravedad publicada por primera vez por Albert Eintein en 1915 [1]. Generaliza la teoría especial de la relatividad y la ley universal de gravitación de Isaac Newton y describe la gravedad como el resultado de la curvatura del espacio-tiempo debido a la presencia de energía (en particular energía, masa, estrés, presión y momento).

Es una teoría geométrica y utiliza las matemáticas de la topología de dimensión superior (variedades pseudo-riemannianas) para describir con precisión el efecto de la masa y la energía en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones de nuestro universo. Se dice que la curvatura resultante produce la “fuerza” de gravedad que observamos.

Las matemáticas de la relatividad general están extremadamente involucradas y requieren un conocimiento del análisis tensorial y de la geometría riemanniana para comprender completamente, pero la esencia de la teoría general de la relatividad de Eintein se da en las ecuaciones de campo de Einstein:

[math] G _ {\ mu \ nu} = \ frac {8 \ pi G} {c ^ 4} T _ {\ mu \ nu} [/ math]

donde [math] G _ {\ mu \ nu} [/ math] es el tensor de Einstein, que describe cómo el tejido de las curvas del espacio-tiempo y [math] T _ {\ mu \ nu} [/ math] es el tensor de tensión-energía-momento que describe el contenido de energía (incluyendo toda la masa) en el espacio. Esta es una ecuación tensorial altamente no lineal, pero se dice que:

La materia le dice al espacio cómo se curva y el espacio curvo le dice a la materia cómo moverse

El fundamento de esta teoría es lo que se llama el principio de equivalencia . Esto establece que:

No hay ningún experimento que pueda realizar para determinar definitivamente si está parado en la Tierra en una plataforma sin ventanas o si está acelerando a través de un espacio vacío a 1 g, también en una plataforma sin ventanas.

Este es un principio muy poderoso porque significa que la gravedad y la aceleración son fundamentalmente equivalentes.

De manera similar, se dice que el “pensamiento más feliz” de Einstein fue cuando se dio cuenta de que un hombre que cae al suelo en un campo gravitatorio no sentirá ninguna fuerza actuando sobre él de la misma manera que un hombre que viaja a través del espacio vacío a una velocidad constante. Ninguna fuerza actuando sobre él.

Nuevamente, esto es muy poderoso y te permite darte cuenta de que la gravedad no es una fuerza en absoluto y que cuando caes en un campo gravitatorio, en realidad estás viajando en una “línea recta”. Esto se explica mediante la introducción de la curvatura del espacio-tiempo y las geodésicas, que son “líneas rectas” en un espacio curvo.

Por lo tanto, la relatividad general generaliza las leyes de movimiento de Newton en la medida en que establece que un cuerpo permanecerá en un estado de movimiento constante a lo largo de una geodésica, a menos que sea accionado por una fuerza externa.

La teoría general de la relatividad ha sido posiblemente una de las teorías físicas más exitosas de todos los tiempos. Ha configurado nuestra comprensión del universo a gran escala y ha permitido que la cosmología moderna sea tan exitosa. Ha sido probado una y otra vez por experimentos cada vez más sofisticados en los últimos 100 años y, cada vez, ha superado la prueba, mostrando una precisión sin precedentes.

El año pasado, el experimento LIGO [2] confirmó el pronóstico de ondas gravitacionales de 100 años. Esto nos permitirá observar el universo de una manera nueva sin precedentes y abrir las puertas a una comprensión más profunda de nuestra realidad en la escala más grande.

Podría decirse que el futuro se encuentra en algo que el propio Albert Einstein intentó pero no logró hacia el final de su vida. La de una teoría de campo unificada de la gravedad cuántica. Tanto la relatividad general como la mecánica cuántica reinan en sus respectivas escalas, pero aún tenemos que descubrir una teoría más profunda que las combine satisfactoriamente y explique la realidad a un nivel aún más fundamental. Pero estoy emocionado de ver lo que se nos ocurre.

Notas al pie

[1] http://hermes.ffn.ub.es/luisnava…

[2] LIGO Lab | Caltech | MIT

Qué es la relatividad general: es tanto una teoría de la gravedad clásica (como en la no quántum) y también un marco teórico que hace posible escribir y usar ecuaciones de la física utilizando coordenadas elegidas arbitrariamente.

Cómo llegó a ser: lo que hoy llamamos relatividad “especial” originalmente se llamó teoría de la relatividad en sus inicios. Fue la respuesta al desafío planteado por las ecuaciones de la electrodinámica de Maxwell. Las ecuaciones parecían ser igualmente válidas para observadores estacionarios y en movimiento; sin embargo, también predijeron la misma velocidad constante de luz para todos los observadores. ¿Cómo pueden dos observadores que se mueven uno respecto al otro observar el mismo rayo de luz y medir la misma velocidad? Cuando está en un tren en movimiento, en relación con usted, el tren no se está moviendo a pesar de que alguien en la estación puede medir el tren que viaja a alta velocidad. ¿Pero un rayo de luz? Ambos supuestamente medirían la misma velocidad. Esta aparente contradicción fue resuelta por la teoría de la relatividad, sus matemáticas capturadas en la forma de las transformaciones de Lorentz.

Pero Einstein no estaba satisfecho. Esta teoría de la relatividad funcionó bien para los observadores inerciales (no aceleradores). Pero los observadores acelerados fueron tratados como ciudadanos de segunda clase. Einstein buscó una teoría que trataría a todos los observadores de la misma manera. Él lo llamó la teoría general, que significa una generalización de la teoría de la relatividad. Muy pronto, se dio cuenta de que, dado que la gravedad es universal, por lo tanto, las personas y los objetos que caen juntos en un campo gravitatorio no se aceleran entre sí (es decir, sin una referencia externa, también podrían pensar que son inerciales), la gravedad debe necesariamente ser incluido en esta codiciada teoría. Cuando sus esfuerzos tuvieron éxito, la nueva teoría se conoció como relatividad general; y la vieja teoría, que realmente es un caso especial de esta nueva formulación, más general, pasó a llamarse relatividad especial.

Definición:
“La teoría de la relatividad general de Einstein predijo que el espacio-tiempo alrededor de la Tierra no solo estaría distorsionado, sino que también se vería torcido por la rotación del planeta (una distorsión en el espacio-tiempo) que se siente como gravedad”.

Espacio + Tiempo = Espacio-tiempo:
Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y demostró que la velocidad de la luz dentro de un vacío es la misma, sin importar la velocidad a la que viaje un observador. Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo estaban entrelazados en un solo continuo conocido como espacio-tiempo . Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador podrían ocurrir en diferentes momentos para otro.

Explicación:

Mientras elaboraba las ecuaciones de su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagina colocar un gran cuerpo en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, causando que se formara un hoyuelo. ¡Una canica rodada alrededor del borde giraría en espiral hacia el cuerpo, tirada de la misma manera que la gravedad de un planeta tira de las rocas en el espacio!

Evidencias experimentales:
1. Lente gravitacional : la luz alrededor de un objeto masivo, como un agujero negro, se dobla, lo que hace que actúe como una lente para las cosas que están detrás de él. Los astrónomos usan habitualmente este método para estudiar estrellas y galaxias detrás de objetos masivos.
La cruz de Einstein, un quásar en la constelación de Pegasus, es un excelente ejemplo de lentes gravitacionales. El quásar está a unos 8 mil millones de años luz de la Tierra y se encuentra detrás de una galaxia que se encuentra a 400 millones de años luz. Cuatro imágenes del quásar aparecen alrededor de la galaxia porque la gravedad intensa de la galaxia dobla la luz proveniente del quásar.

2. Cambios en la órbita de Mercurio : La órbita de Mercurio está cambiando muy gradualmente con el tiempo, debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del sol masivo. En unos pocos miles de millones de años, incluso podría chocar con la Tierra …

Interesante, ¿no es así?

La relatividad general es un intento fallido y desactualizado de describir cómo funciona la gravedad en la naturaleza.

La gravedad en la escala atómica es en realidad la mejor descripción del mecanismo de cómo se transmite la fuerza de la gravedad.

La comprensión académica obsoleta de la gravedad ha creado un escenario de caos en este campo de investigación.

La navaja de Occam elige los principios de la gravedad atómica sobre todos los demás.

Sigue leyendo y tú eres el juez. Su futuro académico puede depender de la comprensión de los principios.

Resumen de gravedad atómica

Comprender los principios de la gravedad atómica da a cualquiera que intente unificar la gravedad y la mecánica cuántica una oportunidad ideal para la investigación innovadora.

La gravedad en la escala atómica ocurre todo el tiempo dentro de nosotros y alrededor de nosotros cada día aquí en la tierra y es omnipresente en todo el universo observable.

La naturaleza misma ha seguido un conjunto de principios unificados sin dudas ni vacilaciones durante muchos milenios y es solo recientemente que la ciencia tiene la oportunidad de sacar provecho de lo que la naturaleza ha conocido desde el principio de los tiempos.

Lo más importante es que los principios de la gravedad atómica son el eslabón perdido para unificar las cuatro fuerzas fundamentales (gravedad, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil) de la naturaleza. Las ciencias naturales (algunos ejemplos son la biología, la física, la astronomía y las ciencias de la Tierra) están ahora vinculadas y comprendidas bajo un solo paraguas de principios.

Las tres leyes naturales de la gravedad atómica se demuestran en una multitud de conjuntos de datos experimentales existentes y en observaciones actuales y pasadas. Esta co-relación entre las leyes de la gravedad atómica y la observación es algo que debe esperarse.

A continuación se muestra un resumen simplificado de los principios establecidos para facilitar el aprendizaje.

Tres leyes de la “fluctuación gravitacional atómica” (AGF)

AGF 1 (Tipo 1)

Considere un sistema de un planeta y es una luna en órbita.

Factores físicos:

1) La masa total (firma de gravedad (GRS)) de cada estructura.

2) La distancia entre los puntos gravitacionales centrales de cada estructura.

3) La velocidad relativa de cada estructura.

Ahora consideremos un solo átomo en la superficie del planeta. El núcleo del átomo se desplaza en relación con su punto central hacia el punto gravitacional central del planeta. A medida que la luna transita sobre el átomo, el núcleo del átomo, contenido dentro de su esfera electrónica, se desplaza hacia la luna y la sigue en relación con su velocidad de tránsito. El ligero cambio del núcleo es relativo a su propio punto central y se aleja del punto central del planeta; hacia el centro de tránsito de la luna, rastreando el tránsito de la luna y luego volviendo a su posición original antes del tránsito de la luna. Este efecto en el átomo se llama fluctuación gravitacional atómica tipo 1 (AGF 1).

Nota: Durante el tránsito de la Luna, la transferencia de energía de la Luna al átomo no utiliza fisión nuclear, fusión o cualquier entrada de energía radiante electromagnética externa. Es una fuerza simple concentrada en cada átomo que mueve millones / billones de toneladas de agua del océano dos veces al día. La fuerza tampoco rompe el enlace químico de las moléculas de agua por una frecuencia tan baja de fluctuación gravitacional atómica inducida por el tránsito diario de la luna.

La fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) que ocurre en cualquier sistema planetario y lunar ligado gravitacionalmente interactúa dentro de las restricciones de la estructura de cada cuerpo orbital individual. La fluctuación del núcleo de cada átomo depende de su posición dentro de la estructura ambiental atómica (AES) de la Luna o del cuerpo planetario y las entradas relativas de AGF 1. La interacción es más observable en grandes estructuras de átomos en su estado fluido (dentro de las propiedades químicas o reológicas) dentro del interior, en la superficie o en cualquier atmósfera presente dentro de cada sistema. Los fluidos atmosféricos de gran profundidad relativa demostrarán una reacción del sistema acumulada más robusta a la entrada de energía externa AGF 1. Los sistemas como el Sol, Saturno, Júpiter y Neptuno demuestran que esta característica hace de la gravedad atómica un principio unificador en la astrofísica.

La fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) en cada átomo en la atmósfera, en la superficie o en el interior de un planeta está constantemente influenciada por las alineaciones relativas a su Sol o Luna (s) y cualquier sistema planetario adicional o áreas de materia contenidas Dentro de su sistema solar. Las observaciones indican que los sistemas solares individuales demuestran la influencia de la interacción de la fluctuación gravitacional atómica (AGF 1) con su agujero negro galáctico central y con todas las demás áreas de la firma de la gravedad unidas a la estructura galáctica. AGF 1 demuestra las influencias de gran alcance tanto para los muy pequeños como para los muy grandes.

Nota: El comportamiento de AGF 1 en sistemas unidos gravitacionalmente separados por vacíos del espacio induce una frecuencia relativamente baja de AGF dentro de cada átomo, sin embargo, los resultados acumulados son fácilmente observables cuando ocurren dentro de las condiciones correctas de la estructura ambiental atómica (AES), como en nuestros océanos y ambiente. La fuerza de la marea es la metáfora utilizada para explicar este tipo de transferencia de energía (AGF 1).

AGF 2 (Tipo 2)

El AGF 2 utiliza el mismo principio que aparece en el AGF 1: el núcleo del átomo se desplaza en relación con su punto central por una entrada de energía cinética localizada. La entrada cinética utilizada para producir AGF 2 en átomos, puede ocurrir en todas las estructuras de estructura ambiental atómica (AES) gravitacionalmente unida que existen en un vacío del espacio. AGF 2 es una influencia observable bien entendida que crea una multitud de efectos dentro de la estructura de la Tierra. Las ondas producidas por arrojar piedras al agua o el sonido de un pájaro cantor son algunos ejemplos. Este proceso actualmente se comprende bien y se observa y mide fácilmente. Los experimentos de termometría acústica de gas están haciendo grandes avances en la observación de este principio.

Nota: el comportamiento de AGF 2 dentro de los sistemas de estructura ambiental atómica individual (AES) contenidos por los vacíos espaciales generalmente induce una frecuencia de rango medio de AGF dentro de cada átomo en el sistema cuando se compara con AGF 1: la entrada cinética tiende a ser de naturaleza localizada, como Tocando una campana o sacudiendo el suelo. Las ondas de sonido y las ondas sísmicas son algunas metáforas que se utilizan para describir en general este tipo de transferencia de energía (AGF 2).

La espectroscopia vibrótica es un método utilizado para estudiar el análisis de energía cinética de las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por la vibración (energía cinética) en el átomo cuántico son equivalentes al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 2 (AGF 2).

AGF 3 (Tipo 3)

El AGF 3 utiliza el mismo principio que el AGF 1, es decir, que el núcleo del átomo se desplaza con respecto a su punto central por una entrada cinética inducida en el núcleo desde el flujo de electrones. A medida que los electrones fluyen hacia oa través de un sistema de estructura ambiental atómica apropiada, cada átomo ha inducido la introducción de AGF. La velocidad de fluctuación de cada núcleo depende de su posición dentro de la estructura ambiental atómica (AES) y la cantidad relativa de flujo de electrones a través de la estructura. En general, aumentar el flujo de electrones a través de un AES similar también aumentará la energía radiante y las ondas de sonido emitidas. Este proceso actualmente se comprende bien y se utiliza y controla en muchos productos y sistemas eléctricos. Los efectos de AGF 3 se observan fácilmente en los muchos tipos de bombillas y en fenómenos naturales.

Nota: El comportamiento de AGF 3 dentro de los sistemas individuales (AES), generalmente induce una alta frecuencia de AGF dentro de cada átomo en el sistema cuando se compara con AGF 1: ocurre de forma natural y por diseño y se controla mediante flujo de electrones o una menor densidad de energía desde Energía radiante electromagnética (espectro de luz). La entrada de densidad de energía reducida relativa (en comparación con el flujo de electrones) que se produce a partir de la energía radiante electromagnética inducirá una menor intensidad de AGF en el átomo.

La aurora australis y la aurora boreal son ejemplos naturales. El elemento calefactor en una tostadora de cocina es un ejemplo hecho por el hombre. La “excitación” del átomo es la metáfora utilizada para explicar en general este tipo de transferencia de energía (AGF 3).

Nota: la luminiscencia, la fluorescencia, la fosforescencia y la fotoluminiscencia son algunos ejemplos de categorías de AGF 3 que ocurren cuando la entrada de densidad de energía más baja interactúa dentro de una estructura ambiental atómica específica (AES).

La espectroscopia de emisión atómica, la espectroscopia de absorción atómica y la espectroscopia de fluorescencia son algunos de los métodos utilizados para estudiar la emisión o absorción de energía radiante electromagnética iniciada por las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por el flujo de electrones o las interacciones de energía radiante electromagnética con el átomo cuántico son equivalentes al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 3 (AGF 3).

Diagramas

Los siguientes diagramas ilustran el movimiento del núcleo dentro del átomo debido a AGF. Sin embargo, debe entenderse que es una representación visual del movimiento real, que se utiliza para comprender mejor el principio, y que no debe utilizarse como un modelo matemático exacto del comportamiento. Investigaciones adicionales en esta área conducirán a una mejor representación del modelo matemático exacto.

Las siguientes ilustraciones son una representación visual simple de la fluctuación gravitacional atómica en acción. (AGF 1 y AGF 2).

Tres átomos en el espacio profundo (AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro del sistema.

Tres átomos en la superficie de la Tierra (AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la tierra.

Tres átomos en la superficie de la Tierra dentro de la influencia gravitacional de la Luna (Interacción de AGF 1 y AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la luna, junto con la atracción hacia el centro de la tierra.

Tres átomos en la superficie de la Tierra dentro de la influencia gravitacional de la Luna (Interacción de AGF 1 y AGF 2)

El núcleo de cada átomo es atraído hacia el centro de la luna, junto con la atracción hacia el centro de la tierra.

Átomo único en el espacio sin influencia gravitatoria externa

El núcleo comparte el punto central de la esfera de electrones del átomo en esta situación hipotética, de un átomo solo en el espacio sin influencia gravitatoria externa. La verdad es que AGF 1 llega a todos los átomos dentro de una galaxia y entre las estructuras galácticas interactivas gravitacionales.

Nota: La forma de la esfera de electrones de un átomo se altera mínimamente cuando está solo en el espacio. Cuando su gemelo es parte de una estructura ambiental atómica (AES) como una luna, un planeta o una estrella, entonces la esfera electrónica del gemelo se altera en relación con su posición dentro de esa estructura ambiental atómica (AES). A medida que se acerca a cualquier núcleo, la presión y la temperatura aumentan y la estructura de cada átomo está relativamente alterada.

La aplicación de los principios simples anteriores lo lleva a un camino de descubrimiento. Las mareas oceánicas ahora se pueden entender a escala atómica y ya no requieren teorías obsoletas.

Más importante aún, los principios simples se pueden aplicar para ayudar a comprender las observaciones en las atmósferas del sol, Júpiter y Saturno. Mi favorito es aplicar los principios para resolver las tormentas de Neptuno.

Entonces, cuando esté sentado en un aula y se le enseñen teorías anticuadas, ahora tendrá la capacidad de innovar y avanzar en el conocimiento y la comprensión del mundo natural.

¡Más combustible para el fuego!

Principio de equivalencia de Einstein a escala atómica:

Vuelo “CERO-G” a escala atómica

Muchas personas han experimentado la sensación de ingravidez creada en vuelos de cero g dentro de las cabinas de los aviones que viajan a través de la atmósfera terrestre. Sin embargo, la física activa que permite esta sensación en el cuerpo humano ha sido poco comprendida. Para entender lo que está sucediendo en la escala atómica se requiere una comprensión de la fluctuación gravitacional atómica (AGF).

Así que para obtener una perspectiva enviemos un átomo en un viaje similar a través de la atmósfera.

La tercera ley de movimiento de Isaac Newton dice: “Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza igual en magnitud y opuesta en dirección sobre el primer cuerpo”. Los efectos sobre el átomo en todos los puntos a lo largo del Paseo demuestra una unificación con la tercera ley del movimiento de Isaac Newton.

Los efectos que se muestran en el único átomo que se mueve en el viaje se pueden aplicar a los muchos átomos que conforman la estructura completa de un cuerpo humano. Estas omnipresentes fluctuaciones atómicas en la estructura del cuerpo son compartidas por todas las personas que experimentan una aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. La fluctuación gravitacional atómica (AGF) ocurre dentro de parámetros calculables y se ajusta a lo que sentimos durante cada experiencia. Cada átomo que forma el cuerpo humano típico responde de la misma forma que el átomo individual que se muestra en su vuelo. Entonces suba a bordo y vayamos a “Zero-G”.

Átomo en el avión estacionado

El átomo se mantiene en el asiento mediante la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra. El núcleo se mantiene directamente debajo del centro de la esfera electrónica.

Aviones acelerando hacia la Atmósfera.

El átomo se mantiene en el asiento mediante la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra junto con la fuerza resultante “B” producida por la aceleración hacia arriba “A” del avión hacia la atmósfera. El núcleo ocupa una posición entre las fuerzas “G” y “B” durante la aceleración ascendente.

Aviones en vuelo nivelado no acelerado.

El átomo se mantiene en el asiento mediante la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra. El núcleo se mantiene directamente debajo del centro de la esfera de electrones. El mismo efecto demostrado por el átomo en el avión estacionado. La única aceleración en juego es la fuerza de aceleración de la gravedad de la Tierra “G”

Aviones acelerando hacia abajo igual a “G”

El átomo ahora está flotando sobre el asiento cuando la fuerza “B” imitada por la aceleración hacia abajo “A” del avión ahora es igual y opuesta a la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra en ese punto de altitud con respecto al punto central gravitacional de la tierra. El núcleo está ahora en el centro de la esfera de electrones. La duración y la suavidad de la experiencia “Zero-G” están determinadas por varios factores. Primero, la limitación de la aeronave a su altitud máxima de operación, limita la duración a la experiencia “Cero-G” dentro de los parámetros de vuelo seguros. Segundo, las habilidades del piloto para mantener la aceleración hacia abajo igual a la fuerza de aceleración de la gravedad creciente “G” de la Tierra en relación con la disminución de la altitud. Mantener la aceleración apropiada hacia abajo es una maniobra técnicamente difícil que incorpora las habilidades del avión y el piloto. Las habilidades de los pilotos son prominentes en el ciclo múltiple de esta maniobra sin problemas durante el vuelo.

Estación espacial internacional (ISS): la misma sensación de “Cero-G” que se siente solo durante breves ciclos durante el vuelo de la aeronave se experimenta 24/7 en la ISS. Los núcleos de cada átomo que conforman la estructura del cuerpo humano permanecerán en el centro de la esfera de electrones durante la órbita en la EEI. La distancia cambiante y las velocidades relativas a los puntos gravitacionales centrales de la tierra, la luna y el sol durante su órbita solo inducen fluctuaciones gravitacionales micro atómicas. Los seres humanos han evolucionado junto con la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra: el cuerpo humano y sus funciones (ojos, músculos, digestión, etc.) fallan rápidamente en “Cero-G” en el espacio (E1).

Generalización AGF

El cuerpo humano consiste en una multitud de estructuras atómicas. Cada átomo está conectado estructuralmente de forma única; sin embargo, cada núcleo reacciona de la misma manera a las aceleraciones externas en la escala atómica. Las tres leyes del movimiento de Isaac Newton están unificadas con los principios de fluctuación gravitacional atómica (AGF).

Cuando viaja en un vehículo y ese vehículo se detiene repentinamente, se produce una fluctuación gravitacional atómica (AGF) en toda la estructura del cuerpo. El siguiente diagrama es de un solo átomo, que forma parte de la estructura del cuerpo, mostrado con las fuerzas de aceleración que actúan sobre él. Este único átomo y su comportamiento pueden aplicarse a la estructura atómica general del cuerpo. Este ejemplo demuestra una desaceleración de parada que es igual a la aceleración de la fuerza de aceleración de la gravedad de la Tierra “G”.

Durante el movimiento hacia adelante no acelerado “M”, el núcleo se mantiene en posición hacia “A” por la fuerza de aceleración de la gravedad “G” de la Tierra, durante una desaceleración suave “D”, antes de detenerse, el núcleo se curva suavemente alrededor del centro de la esfera de electrones. hasta el punto “B”, luego se curva suavemente en relación con el centro de la esfera de electrones; vuelva al punto “A” al detenerse. Estos movimientos atómicos ubicuos en la estructura del cuerpo son compartidos por todas las personas que experimentan una aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. La fluctuación gravitacional atómica (AGF) ocurre dentro de parámetros calculables y se ajusta a lo que sentimos durante cada experiencia de cambios de aceleración.

Utilizando este ejemplo en un escenario de energía perfecta equilibrada: el núcleo sigue la curva “C” desde el punto “A” hasta el punto “B” y de vuelta al punto “A”: la curva “C” se correlaciona con el cicloide invertido.

La espectroscopia vibrónica es un método que se utiliza para estudiar el análisis de energía cinética de las fluctuaciones de energía introducidas en los átomos cuánticos. Las fluctuaciones de energía introducidas por vibración (aceleraciones de energía cinética) en el átomo cuántico son equivalentes al análisis de la fluctuación gravitacional atómica; tipo 2 (AGF 2)

La utilización de la espectroscopia vibrónica relativa a varias entradas de aceleración y relativa a diversos medios de la estructura ambiental atómica (AES), y luego la tabulación de la información de movimiento AGF 2 relativa, llevará a una mejor comprensión de la curva “c” en todos los escenarios “.

Conclusión de la sección

Los efectos ubicuos de la fluctuación gravitacional atómica en cada átomo cuántico aplicado a las estructuras atómicas son necesarios para comprender el mecanismo natural que controla la experiencia de la aceleración o desaceleración en las actividades cotidianas. Cuando viaja en transporte público o en una montaña rusa de un parque de atracciones, un pasajero experimenta una fluctuación gravitacional atómica dentro de la estructura del cuerpo. Los efectos del transporte público o de la montaña rusa generalmente ocurren en una sucesión rápida de saltos, curvas y paradas en comparación con la aceleración suave requerida para mantener una experiencia de “G” cero extendida en un avión. Todos experimentamos y compartimos los efectos de la fluctuación gravitacional a escala atómica diariamente. La vida biológica evoluciona y se ajusta a los principios presentados y la vida exitosa en la tierra ha evolucionado para ser efectivos “seres atómicos antigravitacionales de energía equilibrada” con respecto a la estructura única de cada especie.

Sobre el Autor

Tim G. Meloche obtuvo una educación formal en Ingeniería Aeroespacial de la Universidad Ryerson en Toronto, Canadá (1983). Tim es un erudito en el estudio de descubrimientos nuevos y pasados ​​hechos a través de observaciones y análisis experimentales por muchos a lo largo de la historia. Se ha utilizado toda una vida combinando ambos paradigmas educativos en la búsqueda de resolver los problemas actuales de la física. A través del tiempo y la educación continua, Tim trabajó para formular principios de interacciones energía-materia que estén en armonía con el análisis experimental y observacional. Sus esfuerzos han llevado a un método científico unificado para un mejor análisis y comprensión de la física tanto a escala atómica como astronómica. Continúa la búsqueda de un conocimiento ampliado y de llevar los “Principios Unificados de Física y Naturaleza” a los académicos para que todos puedan comprenderlos y beneficiarse de ellos.

El resumen anterior de los principios del vuelo cero ‘G’ en la escala atómica se detalla más específicamente en una serie de tres libros que muestra soluciones simples para la física unificada y tanto la materia oscura como la oscura, basadas en conjuntos de datos experimentales y observacionales existentes. Con tantos intereses creados en los círculos académicos actuales, el desafío de innovar y descubrir se transmite a aquellos que buscan soluciones fuera del ámbito académico. Para su información… la publicación de 2014 solo cuesta 99 centavos y, en mi opinión, es el lugar para comenzar.

Publicaciones pasadas

Principios Unificados de Física y Naturaleza; Fluctuación de la energía en los átomos cuánticos, agujeros negros, estrellas, gravedad, junio de 2014

Principios Unificados de la Física; Agujeros negros, estructura galáctica, gravedad y materia oscura diciembre de 2013

Qué causa la gravedad y qué causa la expansión del universo acelerado Diciembre de 2012

Esto, en pocas palabras, la Teoría General de la Relatividad y su premisa central es que la curvatura del espacio-tiempo está directamente determinada por la distribución de materia y energía contenida en él. Lo que complica las cosas, sin embargo, es que la distribución de la materia y la energía está a su vez gobernada por la curvatura del espacio, lo que lleva a un circuito de retroalimentación y muchas matemáticas muy complejas. Por lo tanto, la presencia de masa / energía determina la geometría del espacio, y la geometría del espacio determina el movimiento de masa / energía.

En la práctica, en nuestro mundo cotidiano, la Ley de gravitación universal de Newton es una aproximación perfectamente buena. La curva de la luz nunca fue realmente predicha por Newton pero, en combinación con la idea de la relatividad especial de que todas las formas de energía (incluida la luz) tienen una masa efectiva, entonces parece lógico que, cuando la luz pasa a un cuerpo masivo como el Sol, también sentirá el tirón de la gravedad y se doblará ligeramente de su curso. Curiosamente, sin embargo, la teoría de Einstein predice que el camino de la luz se doblará dos veces más que la teoría de Newton, debido a una especie de retroalimentación positiva. El astrónomo inglés Arthur Eddington confirmó las predicciones de Einstein de la desviación de la luz de otras estrellas por la gravedad del Sol utilizando medidas tomadas en África occidental durante un eclipse de Sol en 1919, después de lo cual la teoría general de la relatividad fue generalmente aceptada en la comunidad científica.

Según Stephen Hawking:

“La teoría especial de la relatividad tuvo mucho éxito al explicar que la velocidad de la luz parece ser la misma para todos los observadores (como lo demuestra el experimento de Michelson-Morley) y para describir lo que sucede cuando las cosas se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Sin embargo , era inconsistente con la teoría newtoniana de la gravedad, que decía que los objetos se atraían entre sí con una fuerza que dependía de la distancia entre ellos. Esto significaba que si uno movía uno de los objetos, la fuerza sobre el otro cambiaría instantáneamente. O en otros efectos gravitacionales, debe viajar con velocidad infinita, en lugar de a la velocidad de la luz o por debajo de ella, como lo requiere la teoría especial de la relatividad.

Einstein realizó varios intentos fallidos entre 1908 y 1914 para encontrar una teoría de la gravedad que fuera compatible con la relatividad especial. Finalmente, en 1915, propuso lo que ahora llamamos la teoría general de la relatividad. Einstein hizo la sugerencia revolucionaria de que la gravedad no es una fuerza como otras fuerzas, sino que es una consecuencia del hecho de que el espacio-tiempo no es plano, como se había asumido anteriormente: está curvado, o “deformado”, por la didistribución de masa y energía en ello.

La predicción de Einstein de la desviación de la luz no se pudo probar de inmediato en 1915, porque la Primera Guerra Mundial estaba en curso, y no fue hasta 1919 que una expedición británica, observando un eclipse de África occidental, mostró que la luz era desviada por el sol. tal como lo predice la teoría. Esta prueba de una teoría alemana realizada por científicos británicos fue aclamada como un gran acto de reconciliación entre los dos países después de la guerra. Es iónico, por lo tanto, que un examen posterior de las fotografías tomadas en esa expedición mostró que los errores fueron tan grandes como el efecto que intentaban medir. Su medida había sido pura suerte, o un caso de saber el resultado que querían obtener, no es un hecho raro en la ciencia “. (Una breve historia del tiempo).

Se encontraron nuevas pruebas en 2010 y muestran que la relatividad general no cumple con los requisitos de los principios del método científico.

“La desviación de la luz, sin embargo, ha sido confirmada con precisión por una serie de observaciones posteriores”. (Una breve historia del tiempo).

Eso no es verdad; La nueva medición de la deflexión gravitacional solar de las señales de radio que utilizan VLBI no está justificada en la astronomía científica.

Mediciones VLBI: solo una puede ser correcta – Gatot Soedarto – Medio

¿Cómo podrían detectar el efecto geodésico y el efecto de arrastre de marco en la atmósfera de la Tierra, aunque los giroscopios Gravity Probe B son las esferas más perfectas que los humanos hayan creado?

Si piensan que el espacio-tiempo es igual con el medio atmosférico, entonces deberían cambiar la Ecuación de Gravedad de Campo de Einstein (EFE). Como sabemos, el significado de EFE es:

Curvatura del espacio-tiempo = densidad y flujo de energía y momento.

Este modelo es altamente especulativo y no puede responder a la pregunta: “¿Cómo es posible que una masa se curve en el espacio-tiempo? Así, pueden cambiar este modelo convirtiéndose en:

Medio atmosférico = densidad y flujo de energía y momento.

Sonda de gravedad B: ¿Misión imposible? – Gatot Soedarto – Medio

Editar:

¿Qué sucede si la Sonda de gravedad B ha tenido éxito en la Relatividad General de la Prueba?

La teoría general de Einstein si la Relatividad fue uno de sus logros más importantes. Forma uno de los pilares de la física moderna. Einstein propuso que los objetos como el sol y la Tierra cambien esta geometría. En presencia de materia y energía, puede evolucionar, estirarse y deformarse, formando crestas, montañas y valles que hacen que los cuerpos se muevan a través de él hacia el zigzag y la curva. Entonces, aunque la Tierra parece ser arrastrada hacia el sol por la gravedad, no existe tal fuerza. Es simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del sol que le dice a la Tierra cómo moverse.

La teoría general de la relatividad tiene consecuencias de largo alcance. No solo explica el movimiento de los planetas; También puede describir la historia y expansión del universo, la física de los agujeros negros y la curvatura de la luz de estrellas y galaxias distantes. También dijo que el universo se está expandiendo.

Por lo tanto, es una teoría sorprendente que forma la Física Moderna y es una Teoría de la Gravedad Relativista.

Por favor siga para saber más!

La relatividad general es la teoría revolucionaria de la gravedad descrita por Einstein en la que elimina la fuerza de la teoría gravitatoria. Einstein describió el mundo en el que vivimos como no plano, sino curvado.

Por un universo curvo se refería a que la métrica del espacio-tiempo no es como la de un plano euclidiano. Para tomar un ejemplo de espacio curvo, piense en una esfera de un radio grande. Ahora considera una criatura que vive. Durante mucho tiempo la criatura pensaría que está viviendo en un avión. Es decir, las líneas paralelas no se juntan, dos líneas perpendiculares a la misma línea son paralelas, la suma de tres ángulos es igual a 180 grados. Pero a medida que crecen tecnológicamente avanzados, miden una ligera desviación en la suma de los ángulos de un triángulo. Entonces es cuando se dan cuenta de que su universo está ligeramente doblado.

El tiempo espacial curvo es similar a esto, la curvatura del tiempo espacial está determinada por la cantidad de masa y energía presente en él. El experimento que probó esto se produjo por una brillante observación predicha por Einstein. Una vez que te das cuenta y comprendes que el universo puede tener un espacio curvilíneo, ves que lo que parecía ser una línea recta ya no es el camino más corto entre dos puntos. Como se supone que la luz sigue el camino más corto, predice que la luz se doblaría debido a la gravedad o debido a la presencia de un objeto masivo. Este efecto se observó en un eclipse solar y, por lo tanto, demostró la teoría de la relatividad de Einstein.

Ahora me doy cuenta de que para un principiante esto es un poco extraño, pero existe una analogía histórica aquí, la de la tierra plana contra la esférica.

¡Por supuesto que la relatividad general es mucho más complicada y mucho más hermosa que esto! 🙂

Es una teoría de la gravedad basada en la idea de que la fuerza gravitatoria es causada por un campo. Así Einstein hizo por la fuerza gravitatoria lo que Maxwell había hecho por la fuerza electromagnética. Para citar de mi libro:

La relatividad general es el nombre que Einstein le dio a su teoría de la gravedad. Como la teoría generalmente se presenta, se dice que la gravedad es causada por la curvatura en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Este es un concepto que está fuera del alcance de la gente común como tú y yo.

El que no es matemático es atrapado por un misterioso estremecimiento cuando oye cosas “cuatridimensionales”, por un sentimiento no muy diferente al despertado por los pensamientos del ocultismo. – A. Einstein

En este capítulo veremos que en QFT (y también en la teoría de Einstein) no hay una cuarta dimensión espeluznante: espacio es espacio y tiempo es tiempo. También veremos que la gravedad es causada por un campo de fuerza, no por curvatura, y que, contrariamente a la creencia popular, QFT es compatible con la relatividad general.

Sin embargo, encontrar la ecuación de campo correcta no fue una tarea fácil; Le tomó a Einstein diez años. Así como la teoría EM de Maxwell tuvo que estar de acuerdo con la velocidad de la luz medida, la teoría de Einstein tuvo que estar de acuerdo con las mediciones de la órbita de Mercurio.

El 25 de noviembre de 1915, Einstein anunció que finalmente había logrado explicar “la rotación secular de la órbita de Mercurio descubierta por Le Verrier … sin la necesidad de ninguna hipótesis especial”. Esto fue al menos un logro tan grande como el de Newton, y casi le dio un ataque al corazón a Einstein:

Creo que este descubrimiento fue, con mucho, la experiencia emocional más fuerte en la vida científica de Einstein, quizás en toda su vida. La naturaleza le había hablado. Él tenía que tener razón. “Durante unos días, estuve fuera de mí con una emoción alegre”. Más tarde, le dijo a Fokker que su descubrimiento le había dado palpitaciones del corazón … cuando vio que sus cálculos coincidían con las observaciones astronómicas inexplicables, tuvo la sensación de que algo realmente se rompió en él. – A. Pais ( P1982 , p. 253)

La teoría de Einstein proporcionó una base matemática para el campo gravitatorio y reivindicó el rechazo intuitivo de Newton de la acción a distancia. Además, la teoría era consistente con su Principio de Relatividad (ver Capítulo 7), que dice que las leyes de la naturaleza son idénticas en todos los sistemas en movimiento, independientemente de su velocidad de movimiento, siempre que sea constante. El campo gravitatorio ahora podría tomar su lugar junto al campo electromagnético como una propiedad del espacio, con sus propias ecuaciones de campo.

Para aquellos que quieren entender, no solo la Relatividad General sino también la Relatividad Especial y la Mecánica Cuántica, y hacer esto sin ningún cálculo matemático, lea mi libro (solo $ 4.95 para la versión electrónica), o al menos lea el Capítulo 10, que está disponible libre aquí.

La relatividad general ( GR , también conocida como la teoría general de la relatividad o GTR ) es la teoría geométrica de la gravitación publicada por Albert Einstein en 1915.

[2]

y la descripción actual de la gravitación en la física moderna. La relatividad general generaliza la relatividad especial y la ley de Newton de la gravitación universal, proporcionando una descripción unificada de la gravedad como una propiedad geométrica del espacio y el tiempo, o espacio-tiempo. En particular, la curvatura del espacio-tiempo está directamente relacionada con la energía y el momento de la materia y la radiación presentes. La relación se especifica mediante las ecuaciones de campo de Einstein, un sistema de ecuaciones diferenciales parciales.

Algunas predicciones de la relatividad general difieren significativamente de las de la física clásica, especialmente en relación con el paso del tiempo, la geometría del espacio, el movimiento de los cuerpos en caída libre y la propagación de la luz. Los ejemplos de tales diferencias incluyen la dilatación del tiempo gravitacional, la lente gravitacional, el desplazamiento gravitacional de la luz y el retardo del tiempo gravitacional. Las predicciones de la relatividad general se han confirmado en todas las observaciones y experimentos hasta la fecha. Aunque la relatividad general no es la única teoría relativista de la gravedad, es la teoría más simple que es consistente con los datos experimentales. Sin embargo, aún quedan preguntas sin responder, la más fundamental es cómo se puede reconciliar la relatividad general con las leyes de la física cuántica para producir una teoría completa y autoconsistente de la gravedad cuántica.

La teoría de Einstein tiene importantes implicaciones astrofísicas. Por ejemplo, implica la existencia de agujeros negros, regiones del espacio en las que el espacio y el tiempo se distorsionan de tal manera que nada, ni siquiera la luz, puede escapar, como un estado final para las estrellas masivas. Existe una amplia evidencia de que la intensa radiación emitida por ciertos tipos de objetos astronómicos se debe a los agujeros negros; por ejemplo, los microquásares y los núcleos galácticos activos resultan de la presencia de agujeros negros estelares y agujeros negros supersassas, respectivamente. La flexión de la luz por la gravedad puede llevar al fenómeno de la lente gravitacional, en el que múltiples imágenes del mismo objeto astronómico distante son visibles en el cielo. La relatividad general también predice la existencia de ondas gravitacionales, que desde entonces han sido observadas directamente por la colaboración física de LIGO. Además, la relatividad general es la base de los modelos cosmológicos actuales de un universo en constante expansión.

Poco después de publicar la teoría especial de la relatividad en 1905, Einstein comenzó a pensar en cómo incorporar la gravedad en su nuevo marco relativista. En 1907, comenzando con un simple experimento mental que involucraba a un observador en caída libre, se embarcó en lo que sería una búsqueda de ocho años de una teoría relativista de la gravedad. Después de numerosos desvíos y falsos comienzos, su trabajo culminó en la presentación a la Academia de Ciencias de Prusia en noviembre de 1915 de lo que ahora se conoce como las ecuaciones de campo de Einstein. Estas ecuaciones especifican cómo la geometría del espacio y el tiempo está influenciada por la materia y la radiación presentes, y forman el núcleo de la teoría general de la relatividad de Einstein.

Las ecuaciones de campo de Einstein son no lineales y muy difíciles de resolver. Einstein utilizó métodos de aproximación para elaborar predicciones iniciales de la teoría. Pero ya en 1916, el astrofísico Karl Schwarzschild encontró la primera solución exacta no trivial a las ecuaciones de campo de Einstein, la métrica de Schwarzschild. Esta solución sentó las bases para la descripción de las etapas finales del colapso gravitacional y los objetos conocidos hoy en día como agujeros negros. En el mismo año, se dieron los primeros pasos hacia la generalización de la solución de Schwarzschild a objetos cargados eléctricamente, lo que finalmente resultó en la solución Reissner-Nordström, ahora asociada con agujeros negros cargados eléctricamente.

[4]

En 1917, Einstein aplicó su teoría al universo en su totalidad, iniciando el campo de la cosmología relativista. En línea con el pensamiento contemporáneo, asumió un universo estático, agregando un nuevo parámetro a sus ecuaciones de campo originales, la constante cosmológica, para igualar esa presunción observacional.

[5]

Para 1929, sin embargo, el trabajo de Hubble y otros había demostrado que nuestro universo se está expandiendo. Esto se describe fácilmente por las soluciones cosmológicas en expansión encontradas por Friedmann en 1922, que no requieren una constante cosmológica. El lemaître usó estas soluciones para formular la versión más antigua de los modelos del Big Bang, en los que nuestro universo ha evolucionado de una forma extremadamente caliente y densa. estado anterior.

[6]

Einstein más tarde declaró la constante cosmológica el error más grande de su vida.

[7]

Durante ese período, la relatividad general seguía siendo una especie de curiosidad entre las teorías físicas. Era claramente superior a la gravedad newtoniana, siendo consistente con la relatividad especial y explicando varios efectos no explicados por la teoría newtoniana. El propio Einstein había mostrado en 1915 cómo su teoría explicaba el anómalo avance del planeta Mercurio sin ningún parámetro arbitrario (“factores de fudge”).

[8]

De manera similar, una expedición de 1919 dirigida por Eddington confirmó la predicción de la relatividad general para la desviación de la luz estelar por parte del Sol durante el eclipse total de sol del 29 de mayo de 1919.

[9]

Haciendo a Einstein instantáneamente famoso.

[10]

Sin embargo, la teoría entró en la corriente principal de la física teórica y la astrofísica solo con los desarrollos entre aproximadamente 1960 y 1975, ahora conocida como la edad de oro de la relatividad general.

[11]

Los físicos empezaron a entender el concepto de un agujero negro ya identificar los quásares como una de las manifestaciones astrofísicas de estos objetos.

[12]

Pruebas cada vez más precisas del sistema solar confirmaron el poder predictivo de la teoría,

[13]

y la cosmología relativista, también, se volvió susceptible a las pruebas de observación directa.

Gracias

La teoría, aparentemente simple, explica el comportamiento de los objetos en el espacio y el tiempo, y puede usarse para predecir todo, desde la existencia de agujeros negros hasta la flexión de la luz debido a la gravedad:

Primero, no hay un marco de referencia “absoluto”. Cada vez que mides la velocidad de un objeto, su impulso, o cómo experimenta el tiempo, siempre está relacionado con otra cosa.

Segundo, la velocidad de la luz es la misma, sin importar quién la mida o qué tan rápido vaya la persona que la mide.

Tercero, nada puede ir más rápido que la luz. Fue el genio de Einstein darse cuenta de que la velocidad de la luz es absoluta, invariable y no puede superarse (y de hecho, la velocidad de la luz es en realidad más fundamental que el tiempo o el espacio). En la relatividad, el tiempo es ciertamente una parte integral del tejido mismo del universo y no puede existir aparte del universo, pero, si la velocidad de la luz es invariable y absoluta, Einstein se dio cuenta de que tanto el espacio como el tiempo deben ser flexibles y relativos para adaptarse a ellos. esta.

Las implicaciones de la teoría más famosa de Einstein son profundas. Si la velocidad de la luz es siempre la misma, significa que un astronauta que va muy rápido en relación con la Tierra medirá los segundos por más lento de lo que lo hará un observador de la Tierra: el tiempo esencialmente disminuye para el astronauta, un fenómeno llamado dilatación del tiempo.

Cualquier objeto en un gran campo de gravedad se está acelerando, por lo que también experimentará la dilatación del tiempo. Mientras tanto, la nave espacial del astronauta experimentará una contracción de la longitud, lo que significa que si tomara una fotografía de la nave espacial mientras volaba, parecería que estaba “aplastada” en la dirección del movimiento. Para el astronauta a bordo, sin embargo, todo parece normal. Además, la masa de la nave espacial parece aumentar desde el punto de vista de las personas en la Tierra.

La teoría general de la relatividad es la teoría de lo que sucede cuando los conceptos relativistas especiales se combinan con la gravedad de Newton. La teoría de Newton no es covariante bajo la transformación relativista de Lorentz; cuando intentas hacerlo covariante, obtienes la Teoría General. En su formulación habitual, en términos de curvatura del espacio-tiempo, no es del todo obvio que GTR sea una formulación relativista de la gravedad; sin embargo, en GTR, es posible tomar el límite de baja masa y baja velocidad para llegar a la gravedad newtoniana. GTR reemplaza la idea de una fuerza por la idea de partículas que viajan a lo largo de distancias más cortas en el espacio-tiempo curvado. Estas órbitas, para un observador clásico, parecen estar curvadas y, por lo tanto, parece que hay una fuerza que actúa sobre la partícula.
Puedes hacer un ejercicio simple para mostrar esto. Tome un mapa del mundo, preferiblemente proyección de Mercator (disponible en la web). Dibuja una línea recta desde Mumbai a Nueva York. Esto, para una persona que no sabe que la Tierra es curva, parece ser la ruta más corta. Sin embargo, la ruta más corta real desde Mumbai a Nueva York lo lleva al norte de Escocia. Un científico que observa los aviones que toman este camino concluiría que los aviones se dirigen hacia el Polo Norte y tal vez propongan una teoría matemática que describa la fuerza. Sin embargo, una vez que te das cuenta de que la Tierra es curva, es fácil ver que no hay fuerzas; ¡El avión solo está siguiendo una “línea recta” (geodésica) en un espacio curvo! De manera similar, Newton asumió que el movimiento de la tierra alrededor del sol se debía a una fuerza; Einstein reformula esto diciendo que el Sol cambia la geometría del espacio-tiempo y que la Tierra simplemente sigue el camino de distancia más corto, que está cerca de una elipse.

La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros sobresalientes de la física del siglo XX. Publicado en 1916, explica que lo que percibimos como la fuerza de la gravedad, de hecho, surge de la curvatura del espacio y el tiempo. Einstein propuso que los objetos como el sol y la Tierra cambien esta geometría.

La relatividad general es una teoría de la gravedad propuesta por Einstein a principios del siglo 20, que es una expansión de la teoría clásica de la gravedad de Newton. Si bien las leyes de Newton funcionan bien en la escala de nuestra vida cotidiana, resulta que cuando se observan escalas realmente grandes, como el tamaño de los planetas o rayos de luz que viajan muchos años luz, no funciona.

La relatividad general es extremadamente compleja y tiene muchas consecuencias, por lo que solo hablaremos de algunas de las más importantes. En primer lugar, la relatividad general dice que la masa gravitatoria de un objeto es la misma que la masa inercial. ¿Qué significa esto?

Bueno, la masa inercial es la masa que se encuentra en la ecuación F = ma, es la masa que hace que sea más difícil acelerar un objeto más pesado. Por otro lado, la masa gravitacional es la masa que se encuentra en las ecuaciones gravitacionales, como F = GMm / r ^ 2, y es la masa que da origen a las fuerzas gravitacionales entre los objetos. Aunque tendemos a suponer que estas dos masas son el mismo número, que una masa de 1 kilogramo significa que necesitamos poner un 1 en lugar de m en ambas ecuaciones, esto no fue una conclusión inevitable. Quizás estos dos valores de m son solo extremadamente similares, y simplemente no estábamos siendo lo suficientemente precisos para estar seguros. La teoría de Einstein decía que son EXACTAMENTE iguales, y experimentos posteriores demostraron que esto es cierto.

Una consecuencia de esto es que cualquier cosa con impulso debe tener no solo una masa inercial, sino también una masa gravitacional. Un físico, llamado De Broglie, había demostrado que incluso los fotones de luz tienen un impulso, y de acuerdo con la relatividad general, también deben tener una masa gravitacional. Este resultado sorprendente significa que los fotones de luz deberían verse afectados por los campos gravitatorios, al igual que las partículas regulares. Así, la luz puede ser doblada por grandes objetos masivos. Y de hecho, las estrellas que vemos cerca de nuestro Sol no están donde aparecen, porque la luz se ha inclinado hacia nuestro Sol a medida que la luz pasa.

Otra consecuencia importante de la relatividad general es que el tiempo fluye a diferentes velocidades dependiendo de la fuerza del campo gravitatorio. Un reloj en un campo gravitatorio más grande, cerca del Sol, por ejemplo, hará tictac más lentamente que un reloj en un campo más débil en la Tierra. El efecto es extremadamente pequeño, pero esta es la razón por la que ocurren cosas tan extrañas cuando las personas se acercan a los agujeros negros súper masivos.

¿Alguna vez has estado en un simulador de vuelo en un parque de diversiones? Estás en una cabina cerrada, y una película se reproduce frente a ti, o estás usando gafas 3-d. Al sincronizar con las pistas visuales, siente que la cabina se acelera, disminuye la velocidad o se cae. En realidad, la cabina solo se inclina en su lugar. Cuando la cabina se inclina hacia atrás, su peso se distribuye a su espalda; cuando se inclina hacia adelante, te estás cayendo de tu asiento. Solo se siente como si estuvieras en una nave espacial que está acelerando o disminuyendo la velocidad.

La relatividad general nos dice que no hay ningún experimento físico que puedas realizar dentro de esa cabina que diferencie entre la cabina inclinada (cambiando la dirección de la gravedad) y acelerada por un motor de cohete. No hay diferencia entre sentir el campo gravitatorio y estar en un cuadro acelerado.

Las cosas se ponen aún más interesantes cuando empiezas a brillar láseres dentro de una nave espacial acelerada. Verás que los rayos se inclinan hacia el piso porque el piso los está alcanzando. Resulta que los rayos de luz se doblan exactamente de la misma manera en el campo gravitatorio. Una vez más, no se puede notar la diferencia.

Pero los láseres son los últimos bastones de medición en nuestro Universo. Los usamos para definir la geometría del espacio y el tiempo. No hay manera de distinguir entre los rayos láser que se doblan por la aceleración, la gravedad o la curvatura del espacio-tiempo. Y esa es la esencia de la relatividad general.

La relatividad general (GR, también conocida como la teoría general de la relatividad o GTR) es la teoría geométrica de la gravitación publicada por Albert Einstein en 1915 [1] y la descripción actual de la gravitación en la física moderna. La relatividad general generaliza la relatividad especial y la ley de Newton de la gravitación universal, proporcionando una descripción unificada de la gravedad como una propiedad geométrica del espacio y el tiempo o espacio-tiempo. En particular, la curvatura del espacio-tiempo está directamente relacionada con la energía y el impulso de cualquier materia y radiación presentes. La relación se especifica mediante las ecuaciones de campo de Einstein, un sistema de ecuaciones diferenciales parciales.

Algunas predicciones de la relatividad general difieren significativamente de las de la física clásica, especialmente en relación con el paso del tiempo, la geometría del espacio, el movimiento de los cuerpos en caída libre y la propagación de la luz. Los ejemplos de tales diferencias incluyen la dilatación del tiempo gravitacional, el lente gravitacional, el desplazamiento gravitacional de la luz y el retardo del tiempo gravitacional. Las predicciones de la relatividad general se han confirmado en todas las observaciones y experimentos hasta la fecha. Aunque la relatividad general no es la única teoría relativista de la gravedad, es la teoría más simple que es consistente con los datos experimentales. Sin embargo, aún quedan preguntas sin responder, la más fundamental es cómo se puede reconciliar la relatividad general con las leyes de la física cuántica para producir una teoría completa y autoconsistente de la gravedad cuántica.

El concepto de “masa” surge en dos contextos completamente diferentes en Mecánica Clásica (Mecánica Newtoniana): inercia y gravedad. La inercia significa que se necesita más fuerza para lanzar o detener un objeto más masivo. La gravedad significa que la fuerza de atracción es mayor entre los objetos más masivos. Es absolutamente sorprendente que nunca hayamos encontrado una sustancia que difiera de otras sustancias en la forma en que se relacionan estos dos tipos de masa.

La relatividad general es la construcción de Einstein de una teoría física donde los dos significados de masa (en Mecánica Clásica) son uno en el mismo.

La construcción tiene muchos efectos secundarios, muchos de los cuales fueron inesperados pero resultaron ser verdaderos cuando los buscamos. Uno temprano fue que la masa (gravedad) puede doblar los haces de luz. Otra fue la existencia de agujeros negros.

En general, la mecánica clásica fue una teoría exitosa a escalas astronómicas. Por ejemplo, describió el movimiento de la mayoría de los planetas: resultó que reformuló las Leyes de Kepler de otra manera. Sin embargo, era imperfecto. Entre otras cosas, no predijo correctamente el movimiento observado del planeta Mercurio (el más cercano al sol). La relatividad general es una teoría física que describe más correctamente la naturaleza a escala astronómica. Entre otras cosas, predice correctamente el movimiento de Mercurio.