Divulgación Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

[pablotrive]

Hola, alguien me podria explicar porque se curva el espacio, mas alla de la explicación de la tela tensa con las esferas, o sea la explicacion de cómo se curva mas o menos la entendí, pero qué es lo que hace que una masa curve el espacio?, o sea, la naturaleza de esta curvatura.

Saludos

[Boko123]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

pues mira la pregunta creo que es dificil, porque digamos no se si esta bien pero si no que me corrigan los que si saben bien, es como si dijieras que porque la masa exisite y que trae por logica la curvatura del espacio, pues creo que porque la masa se origino en el big bang y pues surguerion lo que es la materia, la masa, las cosas segun yo no se si este bien mi explicacion pero que te la de uno que si sepa con mas claridad

[hennin]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Si estoy equivocado, me gustaría que me corrigiesen. Pero según tengo entendido, el espacio-tiempo se curva por la presencia de cualquier tipo de materia y/o energía. ¿Por qué se curva? El término "curvar" es una mera representación de lo que sucede en un espacio tridimensional pero si estás preguntando por qué se curva el espacio; estás preguntando por qué interacciona la materia con el espacio-tiempo. A la respuesta sinceramente no tengo ni idea.

[pablotrive]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

La energia tambien curva el espacio-tiempo?

[pod]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

La energia tambien curva el espacio-tiempo?

De hecho, la energía curva el espacio-tiempo. La masa es una forma de energía, y por lo tanto también causa curvatura.

Lo que ocurre es que a velocidades muy pequeñas, la energía debida a la masa es mucho mayor al resto de energías, y por eso en la ley de Newton sólo ponemos la contribución debida a la masa, olvidándonos del resto.

[Blasco]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Pablotrive, no puedo explicarte la curvatura del espacio tiempo, solo he estudiado la relatividad genral y honestamente no la entiendo.
Si te soy sincero tampoco entiendo el ejemplo de la tela tensa, si aguien lo explica, aparentemente parece muy intuitivo, pero yo me pregunto porqué siempre ponemos la deformación de la tela con el pico hacia abajo, y si lo pusieramos hacia un lado o hacia arriba? entonces las esferas no caerían.
Por otra parte para explicar la caida de las esferas en la tela tensa debemos recurrir de nuevo a la gravedad, si nó por qué caen esas esferas a la parte baja de la tela?
No pretendo liarte, sino compartir tus inquietudes y esperar si alguien puede sacarme de mis dudas y de las tuyas.

Un saludo,

[Entro]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Matemáticamente hablando la gravedad viene representada por ciertos objetos geométricos, los tensores de Ricci, el escalar de curvatura (de Ricci también) y el tensor de Weyl. Esto lo que quiere decir es que cuando tenemos gravedad, la forma de describir distancias (en el espaciotiempo), ángulos, áreas, volúmenes, etc, no corresponden (en general) con lo que pasaría en un espacio (espaciotiempo) de cuatro dimensiones plano. Es decir, la gravedad introduce curvatura. ¿Cómo la introduce? Pues porque dichos objetos geométricos, esencialmente el tensor de Ricci y el escalar de curvatura (una combinación de estos, con la introducción de métricas apropiadamente) son igualados a la contribución energética de todos los campos presentes en una determinada región del espaciotiempo (la que estemos estudiando).

Las contribuciones geométricas vienen representadas por un objeto $G_{\mu\nu}=R_{\mu\nu}+\frac{1}{2}g_{\mu\nu}R$ conocido por tensor de Einstein.

Las contribuciones energéticas de los campos presentes (distintos tipos de partículas, campos electromagnéticos, fluidos ideales, o lo que sea masa y/o energía) vienen representadas por un objeto $T_{\mu\nu}$ denominado tensor de energía-impulso.

Las ecuaciones ligan estos términos, que de forma esquemática es: $G=8\pi \kappa T$.

Donde K está relacionada con la constante de gravitación universal de Newton.

Esto lo que quiere decir es que la masa/energía "curva" el espaciotiempo, información contenida en el tensor G.

A su vez, el tensor G le dice a la materia (libre de interacciones) como ha de moverse en dicho espaciotiempo. Eso es lo bonito de la Relatividad General, la interrelación entre la geometría del espaciotiempo y su contenido energético.

[pablotrive]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Matemáticamente hablando la gravedad viene representada por ciertos objetos geométricos, los tensores de Ricci, el escalar de curvatura (de Ricci también) y el tensor de Weyl. Esto lo que quiere decir es que cuando tenemos gravedad, la forma de describir distancias (en el espaciotiempo), ángulos, áreas, volúmenes, etc, no corresponden (en general) con lo que pasaría en un espacio (espaciotiempo) de cuatro dimensiones plano. Es decir, la gravedad introduce curvatura. ¿Cómo la introduce? Pues porque dichos objetos geométricos, esencialmente el tensor de Ricci y el escalar de curvatura (una combinación de estos, con la introducción de métricas apropiadamente) son igualados a la contribución energética de todos los campos presentes en una determinada región del espaciotiempo (la que estemos estudiando).

Las contribuciones geométricas vienen representadas por un objeto $G_{\mu\nu}=R_{\mu\nu}+\frac{1}{2}g_{\mu\nu}R$ conocido por tensor de Einstein.

Las contribuciones energéticas de los campos presentes (distintos tipos de partículas, campos electromagnéticos, fluidos ideales, o lo que sea masa y/o energía) vienen representadas por un objeto $T_{\mu\nu}$ denominado tensor de energía-impulso.

Las ecuaciones ligan estos términos, que de forma esquemática es: $G=8\pi \kappa T$.

Donde K está relacionada con la constante de gravitación universal de Newton.

Esto lo que quiere decir es que la masa/energía "curva" el espaciotiempo, información contenida en el tensor G.

A su vez, el tensor G le dice a la materia (libre de interacciones) como ha de moverse en dicho espaciotiempo. Eso es lo bonito de la Relatividad General, la interrelación entre la geometría del espaciotiempo y su contenido energético.

Si, todo lo describis aqui es lo que se encuentra en los libros, pero lo que me gustaria escuchar es una explicacion con conceptos e ideas, como lo hace genialmente Einstein-Infeld en su libro "Evolution of Physics" sin necesidad de usar formulas, que un ultima instancia, son un lenguaje que viene despues de las ideas.

[Boko123]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

woooow si que entiendes muy bien a la fisica verdad felicidades

[pablotrive]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

No, por eso hago la pregunta, vos que seguramente si, podrías darme la respuesta en lugar de contestar con un sarcasmo, porque nadie te ha agredido, a menos que te haya dolido lo que te escribi.

[Entro]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Las ideas detrás del descubrimiento que la gravedad es una manifestación de la curvatura del espaciotiempo no son muy simples, a Einstein le llevaron casi una década.

Sin embargo hay diversas ideas clave que son fácilmente asimilables y que conducen a que la gravedad no es más que la curvatura del espaciotiempo.

Estas ideas son:

1.- El principio de equivalencia.

Un sistema (pequeño) en caida libre no se puede diferenciar de un sistema ausente de gravedad. Es decir, en caida libre la física es justamente la que se daría en un universo sin gravedad.

Por lo tanto, localmente, un sistema con aceleración uniforme es indistinguible de un sistema sometido a la gravedad.

2.- Si estudiamos el movimiento de los sistemas en estos casos es fácil ver qué:

a) En un sistema en caida libre, las partículas libres se mueven de un punto a otro en una línea recta (geodésica en un espacio plano, es decir, sin gravedad).

b) En un sistema con aceleración uniforme, las partículas libres o los rayos de luz, para ir de un punto a otro siguen una curva. Dicha curva resulta ser la geodésica de un espacio curvo, es decir, la curva de longitud mínima (aunque esto habría que puntualizarlo) entre dichos dos puntos. Como no es una recta, resulta que el espacio (espaciotiempo en el caso relativista) ha de ser curvo.

Para comprender estos hechos, te dejo unos enlaces que son bastante divulgativos y creo que bastante simples de visualizar:

http://www.astrocosmo.cl/b_p-tiempo/...o-05.04.03.htm

http://www.astronomynotes.com/relativity/s3.htm

Despues de todo esto se aplica mi post anterior que conduce a la formulación geométrica en términos matemáticos de la teoría de la gravedad que nos proporcionó Einstein.

[pablotrive]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

Muchas gracias, mucho mas claro ahora. Saludos!

[Boko123]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

mis mas sinceras disculpas no quise ofenderte, esque fue un error de mi computadora te explicare le pique sin querer a la respuesta rapida y en eso baje un poco y mire la explicacion de entro entonces me solprendi, pero para eso agrege el comentario y se quedo a ti, pero no mi intecion no es insultar a nadie si no mas bien me solprendi de la explicacion que dio entro que esta bien completa, te pido un sincera disculpa por el mal entedido y mi error, y la exprecion de woow es de asombro...Espero que no lo tomes a mal que no quiero tener enemgios, diculpa y saludos............

[pablotrive]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

No hay problema Boko123, fue un mal entendido, es que estos debates se suelen poner "calientes" a veces y pense que habia sido éste el caso. Disculpas por mi parte entonces por estar a la defensiva. Un saludo grande!

[Boko123]

Re: Porque se produce la curvatura, cual es su naturaleza

No te preocupes tambien yo tengo la culpa por comentar algo que no seriva al hilo asi que no volvere a comentar asi nomas por nomas paz y saludos