Divulgación ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

[Visitante]

Saludos para todos.

Revisando información en la red me encontré con un artículo de la wikipedia que habla sobre el Gravitomagnetismo, me gustaría saber si alguien me puede dar alguna información sobre ese tema.

¿Tiene algo que ver con lo que se intenta demostrar con el experimento del Gravity Probe B?
¿Qué es la inducción gravitatoria?
¿Existe también una Gravitoelectricidad?

Por acá les dejo parte del artículo:

"... Gravitomagnetismo

Se llama gravitomagnetismo el estudio de los efectos ocasionados por la inducción gravitatoria, que es la gravedad producida por el movimiento del cuerpo que crea el campo gravitatorio.

En relatividad existe una equivalencia entre la masa y la energía. Al igual que la masa produce gravedad, también la energía la debe de producir. En particular, la energía cinética o de movimiento tiene masa y por tanto gravedad. Por esta razón, la Tierra a consecuencia de su movimiento de rotación diaria produce una fuerza gravitomagnética sobre cuerpos que se encuentren cercanos.

Los efectos gravitomagnéticos son muy débiles, ya que la constante que los caracteriza es G/c2, donde G es la constante de gravitación universal y c es la velocidad de la luz en el vacío. Por esto se encuentran tantas dificultades para idear experimentos que detecten el gravitomagnetismo.

Existe un efecto parecido denominado gravitoelectricidad, que también es una inducción gravitatoria, pero al contrario del gravitomagnetismo que actúa sólo sobre cuerpos en movimiento, la gravitoelectricidad actúa sobre todos los cuerpos, estén o no en movimiento. ..."

Busqué más información sobre el asunto en la red, pero no fue mucho más lo que conseguí, de hecho el enlace a la inducción gravitatoria dice que se está eleborando en este momento y no da más información.

Muchas Gracias.

[pod]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

El texto de la wikipedia en español está un poco mal explicado, por desgracia. En la versión inglesa está bastante mejor.

Si se toman las ecuaciones de la relatividad general y se simplifcan a casos de bajas velocidades y bajos campos, aparecen ecuaciones que se parecen mucho mucho a las de Maxwell para el campo electromagnético; y por lo tanto es posible hacer una analogía con un campo "gravimagnético" y una "gravieléctrico". Sin embargo, no algo "nuevo" en el sentido de que sale directamente de las ecuaciones de Einstein ya conocidas; ni tampoco es algo fundamental porque sale de una simplificación de las mismas, no en el caso general. Es decir, todo lo que describe el "gravito-electromagnetismo" lo describe la relatividad general completa; y hay cosas que el "gravito-electromagnetismo" no puede explicar bien (porque sólo es una aproximación).

Yo recuerdo que en uno de los cursos de relatividad que di en su día se escribieron estas ecuaciones y se comentó la analogía como curiosidad. Supongo que no hay mucha información por eso, es una curiosa analogía, no algo fundamental en gravedad.

Si puedes leer el artículo de la wikipedia en Inglés seguramente te enterarás mejor.

[Alriga]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

... Los efectos gravitomagnéticos son muy débiles, ya que la constante que los caracteriza es G/c2, donde G es la constante de gravitación universal y c es la velocidad de la luz en el vacío. Por esto se encuentran tantas dificultades para idear experimentos que detecten el gravitomagnetismo...

Aunque sean muy débiles, podrían ser importantes en grandes masas muy concentradas y en movimiento, como Quasars y Agujeros Negros.
Kip Thorne, (el asesor científico de la película Interestellar), pensaba que el gravitomagnetismo podría estar detrás de los jets que expulsan algunos quasars y núcleos galácticos, puedes buscar el documento poniendo en Google "Gravitomagnetism, Jets in Quasars"
(El artículo es de 1988, es decir que ya hace mucho que se habla de este fenómeno)

Saludos.

[Visitante]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

La parte que no entiendo es:

- El magnetismo común y corriente se produce por cargas eléctricas que están rotando, así como por cargas eléctricas que se trasladan de un lugar a otro, o sea, por cargas en movimiento, pero el gravitomagnetismo, se produce solamente por masas en rotación, ¿o se produce también por masas en movimiento, cualquiera que sea ese movimiento?

- y ¿a que se refieren con lo de Inducción Gravitatoria?

Saludos.

[Alriga]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

- El magnetismo común y corriente se produce por cargas eléctricas que están rotando, así como por cargas eléctricas que se trasladan de un lugar a otro, o sea, por cargas en movimiento, pero el gravitomagnetismo, se produce solamente por masas en rotación, ¿o se produce también por masas en movimiento, cualquiera que sea ese movimiento?

Se produce por masas en movimiento cualquiera, lo que pasa es que como es un fenómeno tan débil hasta ahora solo hay posibilidades de medirlo cerca de grandes masas en rotación.

- y ¿a que se refieren con lo de Inducción Gravitatoria?

Es una analogía. Una carga eléctrica en movimiento induce fuerzas magnéticas sobre otra. Una masa en movimiento "induce" fuerzas gravitatorias sobre otra.
No hay que llevar las analogías demasiado lejos.
Saludos.

[alexpglez]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

¿Entonces habría una analogía de los agujeros de gusano en el electromagnetismo?
Había leído hace tiempo una noticia sobre ésto, que habían creado el primer agujero de gusano magnético, me preguntaba si tenía alguna relación con esta analogía, y qué es más o menos¿?

[Alriga]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Había leído hace tiempo una noticia sobre que habían creado el primer agujero de gusano magnético, me preguntaba si tenía alguna relación con esta analogía, y qué es más o menos¿?

El "agujero de gusano magnético" no tiene ninguna relación con la analogía del gravitomagnetismo.

...Para el "agujero de gusano magnético" los investigadores han hecho uso de metamateriales y metasuperficies para construir un "túnel" experimentalmente, de manera que el campo magnético de una fuente, como un imán o un electroimán, aparece en el otro extremo del agujero de gusano como un monopolo magnético aislado. El resultado ya es un hecho curioso, dado que en la naturaleza no existen los monopolos magnéticos, es decir, imanes con un solo polo, ya sea Norte o Sur. El efecto, en suma, es el de un campo magnético que va de un punto a otro como si se propagara por una dimensión ajena a las tres dimensiones convencionales...

Puedes encontrar más información aquí: http://www.cienciakanija.com/2015/08...l-laboratorio/

Saludos.

[Visitante]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Una última pregunta,

¿Existe una fórmula o ecuación que sirva para calcular estos "efectos gravitomagnéticos"?

Saludos.

[Weip]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Una última pregunta,

¿Existe una fórmula o ecuación que sirva para calcular estos "efectos gravitomagnéticos"?

Saludos.

Como mencionó pod, están en la wikipedia en inglés. Como ves son análogas a las de Maxwell y de ahí lo de "gravitomagnetismo".

[Visitante]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Ya se tiene certeza da la existencia de las ondas gravitacionales, por la colisión y unión de dos agujeros negros y por la colisión y unión de dos estrellas de neutrones para forma un agujero negro, ambos efectos detectados gravitacionalmente a través de los interferómetros del Ligo, y el segundo de ellos confirmado luego en el espectro electromagnético a través de diversos telescopios.

Mi pregunta es, esos dos fenómenos astronómicos son escenarios posibles para la utilización o aplicación de las ecuaciones del gravitomagnetismo encontradas en este enlace.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitoelectromagnetism

Y de no ser así, ¿Para qué y dónde se pueden utilizar dichas ecuaciones? ¿Existe alguna utilidad práctica en esta teoría, o es solo una analogía inútil entre la relatividad general de Einstein y el electromagnetismo?

[pod]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Ya se tiene certeza da la existencia de las ondas gravitacionales, por la colisión y unión de dos agujeros negros y por la colisión y unión de dos estrellas de neutrones para forma un agujero negro, ambos efectos detectados gravitacionalmente a través de los interferómetros del Ligo, y el segundo de ellos confirmado luego en el espectro electromagnético a través de diversos telescopios.

Mi pregunta es, esos dos fenómenos astronómicos son escenarios posibles para la utilización o aplicación de las ecuaciones del gravitomagnetismo encontradas en este enlace.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitoelectromagnetism

Y de no ser así, ¿Para qué y dónde se pueden utilizar dichas ecuaciones? ¿Existe alguna utilidad práctica en esta teoría, o es solo una analogía inútil entre la relatividad general de Einstein y el electromagnetismo?

Como dice el enlace que tú mismo has puesto, el gravitoelectromagnetismo es una aproximación válida si se cumplen unas condiciones; que se explican en el mismo enlace. Luego, será útil en situaciones en que se cumplan esas condiciones.

No soy un experto en la materia ni de lejos, pero diría que no el uso de esta aproximación, más allá de ser curiosa, no es la forma más corriente de estudiar la interacción electromagnética gravitatoria.

[Breogan]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Hola:

No es mi deseo polemizar con pod, aparte no me da el handicap. Y es posible que al final estemos diciendo lo mismo, pero la siguiente frase me parece que puede prestarse a confusión.

No soy un experto en la materia ni de lejos, pero diría que no el uso de esta aproximación, más allá de ser curiosa, no es la forma más corriente de estudiar la interacción electromagnética.

Por lo que yo tengo entendido del tema los campos gravitomagneticos [1/s] y gravitoelectricos [m/s^2] interaccionan con las masas y no con las cargas eléctricas.
Es decir que mas allá de que exista una similitud entre las ecuaciones que modelan ambos fenómenos y de ciertas propiedades de sus campos asociados, la interacción gravitoelectromagnetica es totalmente distinta de la interacción electromagnética, y se aplican sobre distintas propiedades de la materia.

Creo!

s.e.u.o.

Suerte!

[pod]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Por lo que yo tengo entendido del tema los campos gravitomagneticos [1/s] y gravitoelectricos [m/s^2] interaccionan con las masas y no con las cargas eléctricas.
Es decir que mas allá de que exista una similitud entre las ecuaciones que modelan ambos fenómenos y de ciertas propiedades de sus campos asociados, la interacción gravitoelectromagnetica es totalmente distinta de la interacción electromagnética, y se aplican sobre distintas propiedades de la materia.

Quería decir que el uso de la aproximación gravitomagnetica no es la forma más corriente de estudiar la interacción gravitatoria. Disculpad el dedazo.

[Visitante]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Como la teoría general de la relatividad publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916 predice numerosos efectos producidos por la gravedad sobre el espacio-tiempo. Específicamente según la relatividad general un objeto de gran masa --por ejemplo la Tierra-- provoca con su gravedad que el espacio-tiempo se curven a su alrededor (efecto geodético) y también arrastra consigo al espacio-tiempo conforme rota (torsión por arrastre).

Y como estos dos efectos no son tan fáciles de comprobar y prueba de ello es la inversión que ha realizado la NASA en giroscopios para la relatividad y que han costado más de 750 millones de dólares o muchas de las innovaciones tecnológicas creadas para la Gravity Probe B.

Yo pensé qué los nuevos datos en la localización de estos eventos astronómicos de la colisión y fusión de objetos tan densos y moviéndose a velocidades tan altas pudieran utilizarse para contribuir en el estudio de la inducción gravitatoria y otros efectos relativistas que han sido poco estudiados u observados.

No pretendo para nada cambiar la gravitación o gravedad por el gravitomagnetismo, tal como indica POD, no es estudiar la interacción gravitatoria que ya cuenta con toda su teoría muy bien establecida probada y comprobada, si no estudiar el “gravitomagnetismo” como un derivado de esa teoría y que solo se aplica, detecta u observa más fácil precisamente en casos como los eventos astronómicos señalados.

[Visitante]

Re: ¿Qué es el Gravitomagnetismo?

Y de no ser así, ¿Para qué y dónde se pueden utilizar dichas ecuaciones? ¿Existe alguna utilidad práctica en esta teoría, o es solo una analogía inútil entre la relatividad general de Einstein y el electromagnetismo?

Este tema realmente me apasiona, y me gustó mucho el siguiente trabajo:

Comments on Gravitoelectromagnetism of Ummarino and Gallerati in “Superconductor in a weak static gravitational field” vs Other Versions
https://arxiv.org/pdf/1709.04352.pdf

En especial las ecuaciones presentadas bajo los números (72)(73)(74)(75), aunque están más allá de mi comprensión, ¿Alguien se anima a explicar para los no entendidos como yo las ecuaciones y el sentido general del trabajo?

Gracias.

- - - Actualizado - - -

Según entiendo en el artículo "Superconductor in a weak static gravitational field” en inglés se dice:

"...¿Qué pasa con la fuerza de interacción gravitacional como se observa en el marco-S?
No puede ser simplemente una fuerza newtoniana sino algo más, de lo contrario el sistema de partículas no permanecerá en equilibrio en el marco-S.
Tal situación supondrá una violación del principio de relatividad en la relatividad especial. Una fuerza nula debería permanecer nula en todos los cuadros inerciales.
Por lo tanto, se debe invocar una nueva ley de fuerza de la gravedad para que el equilibrio se mantenga de acuerdo con el principio de la relatividad (invariancia de Lorentz de las leyes físicas).
Digamos que esta nueva fuerza desconocida sea representada por $F_g_L$ de modo que la condición de equilibrio en el marco-S se satisfaga..."

Mis preguntas son, ¿todo este trabajo es teórico, o ya se han hecho experimentos para medir esa supuesta $F_g_L$?

¿Las ecuaciones vistas en (75) ?

$\epsilon_0_g = \frac {1}{4 \pi G}$

$\mu_0_g = \frac {4 \pi G}{c^2}$

$c = \frac {1}{\sqrt{\epsilon_0_g \mu_0_g}}$

¿tienen algún sentido físico? ¿son aceptadas como correctas?