El enfoque clásico de la gravedad fue la Ley de Gravitación de Newton. Una teoría extremadamente precisa que resolvió todo, casi. Pero no logró explicar ciertos problemas, como la procesión del perihelio de la órbita del mercurio, entre otros.
Mientras Newton pensaba en la gravedad como una fuerza. No estaba contento con la idea de que los objetos masivos tuvieran una fuerza de tracción intrínseca sin origen. Un tirón inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. En un único y magistral libro, explicó el movimiento de los “cielos”: el sistema solar, los cometas y las lunas. Hizo la pregunta más grande: “Si cae la manzana, ¿cae la luna?”. Si lo hace
Esta teoría nos sirvió durante 200 años hasta un gran avance. Fue Einstein quien se dio cuenta de que algo falta. (Las leyes de Newton todavía se utilizan en casi todas las aplicaciones prácticas)
Einstein era un amante de los experimentos mentales. Él y unos pocos antes de él se preguntaban,
- ¿Qué forma las olas del océano?
- ¿Está científicamente demostrado que la arrogancia está correlacionada con una alta inteligencia?
- ¿Qué hace que la ciencia sea importante para nuestra vida diaria?
- ¿Cuáles son algunas tecnologías que no han cambiado mucho en el siglo pasado?
- ¿Cuál es el significado de la evidencia científica?
¿Qué pasa si el sol desaparece de repente?
Bueno, la tierra se alejaría en el espacio. Lo suficientemente justo
Pero, ¿qué tan pronto sucedería eso?
La teoría de Newton dijo instantáneamente. Pero nada puede viajar más rápido que la luz. Estaba claro a partir de las ecuaciones de Maxwell y la relatividad especial.
Lo único que realmente apartó a Einstein fue su comprensión de que los marcos que caen son inerciales. Comprender los marcos inerciales es la clave para entender la gravedad y el movimiento en general. Hay un video brillante de MIT y estoy seguro de que te dejará sin aliento.
La comprensión de que la gravedad a no es una interacción instantánea y el hecho de que los marcos que caen no son inerciales condujeron a una revolución.
La gravedad es la curvatura o espacio-tiempo. No espacio y tiempo sino espacio-tiempo. Esto es lo que postula la teoría de Einsteins del General Relativamente. En este momento, es nuestra mejor oportunidad para comprender la gravedad, es extremadamente precisa y se han probado todas sus predicciones. También es la cosa más hermosa y prístina que he encontrado. Perdona mi amor golpeado acercarme como lo explico.
En una famosa declaración, Einstein dijo: “El espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse y la materia le dice al espacio-tiempo cómo doblarse”
Vaya a un observatorio, solicite imágenes de estrellas alrededor del sol justo antes y después de un eclipse. O utilizar el internet. La curvatura del espacio alrededor de un cuerpo masivo es aparente. Provoca un cambio en la posición visible de las estrellas alrededor del sol. Esto sucede porque el espacio es lo suficientemente curvado como para doblar la luz. Más masa, más curvatura, más gravedad.
El concepto de curvatura del espacio-tiempo no es tan intuitivo porque estamos acostumbrados a que el tiempo y el espacio sean absolutos. Creemos en la simultaneidad.
La película interestelar da un ejemplo brillante. Dos personas van a explorar un planeta que orbita alrededor de un agujero negro y una permanece en un barco que orbita el agujero negro más lejos. El hombre en el barco tiene 23 años, mientras que las personas solo permanecieron media hora en el planeta. Esto se debe a que el agujero negro tiene una tremenda curvatura y un enorme gradiente de fuerza de gravedad. Por supuesto, la ciencia del cine está respaldada por nada menos que Kip Thorne.
De manera similar, el tiempo corre más lento para un satélite en órbita alrededor de la Tierra. La diferencia es minúscula pero es lo suficientemente grande a largo plazo. Es por eso que los satélites GPS tienen que dar cuenta de la dilatación del tiempo relativista para que incluso funcionen correctamente y nos den instrucciones.
Sí. La gravedad es diferente en diferentes planetas dependiendo de la masa del planeta y su momento angular.
La relatividad general puede ser difícil de imaginar pero es mucho más difícil de calcular. Se trata de tensores de 2º y 3º orden. Es una ecuación única con profundidades ocultas y hermosas consecuencias, como orificios posteriores y ondas gravitacionales.
Finalmente, me gustaría agregar que la electricidad atraviesa el campo electromagnético. El campo de la gravedad es el espacio y el tiempo en sí. Experimento de Google LIGO para comprender cómo las ondas gravitacionales te ayudan a imaginar el campo gravitatorio.
No soy un experto. Sólo un dabbler.