Otras carreras Alcance de la fuerza de la gravedad en la TGR

[Pola]

Buenas tardes.

Tengo una duda.

Según la teoría clásica, la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia. Eso hace que nunca termine siendo cero, por lo que teóricamente, en todo punto del universo existe un campo gravitatorio, por débil que sea.

Lo que no sé es si en el caso de la Teoría General, la situación es la misma. No soy capaz de interpretar las fórmulas y me pregunto si la curvatura del espacio tiempo también se extiende a todos los puntos del universo, o si su campo de acción es limitado.

Gracias y un saludo.

[Weip]

Hola Pola. Como seguro ya sabes, para encontrar la geometría del espaciotiempo necesitas resolver las ecuaciones de Einstein. Hay ciertas soluciones que se llaman asintóticamente planas, es decir, que si te vas muy lejos de la fuente, la solución tiende a ser un espaciotiempo plano. Esta es un poco la generalización de la idea newtoniana que comentas. Aún así déjame decirte que tanto en la gravedad de Newton como en la de Einstein esta situación es poco realista: dos masas separadas por la suficiente distancia no deberían sentir atracción gravitatoria entre ellas. Esto lleva al llamado principio de localidad. En este link de la wikipedia puedes ver más detalles si te interesa: https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_localidad.

[Pola]

Gracias por la respuesta, Weip.

He leído con atención el link, y en mi cabeza, queda alguna zona dudosa.

Está claro el principio de localidad para objetos que estén fuera del cono de luz de A. Nunca podrán afectarle ni ser afectados por A.

En ése sentido, está claro que la velocidad de la luz soporta el principio de localidad.

Pero, ¿qué ocurre con objetos que estén muy, muy, muy lejanos de A pero dentro de su como de luz?

Yo lo interpreto como decía en mi pregunta original. El sol crea un campo gravitatorio, que va disminuyendo con el cuadrado de la distancia pero que no se anula. Y por tanto, afecta a cualquiera de las galaxias que somos capaces de ver en el espacio profundo de manera instantánea (a través del campo). Lo que no sé es si eso choca con la TGR. ¿La curvatura creada en el tejido del espaciotiempo por el sol, llega hasta allí?

[Weip]

¿La curvatura creada en el tejido del espaciotiempo por el sol, llega hasta allí?

Sí, teóricamente llega según la Relatividad General. Lo que pasa es que eso no es realista que suceda.

[carroza]

¿La curvatura creada en el tejido del espaciotiempo por el sol, llega hasta allí?

Hola. Teniendo en cuenta que el sol se formó hace unos 4500 millones de años, la curvatura en el espacio tiempo creada por el sol no llega más allá de 4500 millones de años luz.

Un saludo

[Weip]

Habiendo leído el comentario de carroza dejadme matizar que en mi primera intervención tenía en mente una estrella que ha existido siempre, de ahí lo de las soluciones asintóticamente planas. La parte del principio de localidad se aplica igual en ese caso o en el que dice carroza.

[Pola]

Como dice Weip, la suya la había entendido en el mismo sentido de su última respuesta. Aunque es oportuno y pertinente el matiz que señala Carroza...como siempre.

Gracias por las respuestas.

Espero que por aquí todo el mundo esté bien de salud,en ésta situación que atravesamos.

[Richard R Richard]

Hola. Teniendo en cuenta que el sol se formó hace unos 4500 millones de años, la curvatura en el espacio tiempo creada por el sol no llega más allá de 4500 millones de años luz.

No estoy muy de acuerdo en la forma como lo explicas, aunque se lo que quieres decir , pues como se explicaría entonces, el universo previo a la existencia del sol, ya que la masa de la nube de hidrógeno, helio y litio que se nucleó gravitacionalmente para formar el Sol (suponiendolo no provenga de los restos de otra estrella pevia), no apareció de la nada, la nube ya gravitaba, y todo giraba en torno a la gravedad de la nube.

para Pola entiendo que cada componente de la materia que se creo en el big bang (electrones.protones, neutrones, neutrinos, etc en general partículas con masa) , gravitan ya desde ese entonces , luego las pequeñas inhomogeneidades que derivaron en concentraciones masivas como cúmulos de galaxias, galaxias, sistemas planetarios en torno a estrellas, los planetas , acumularon el efecto de innumerable cantidades de cada uno , luego vamos recibiendo el efecto gravitatorio de las masas distribuidas "como era el universo en ese entonces que es exactamente como hoy lo vemos" y las masas de prueba (planetas, satélites,etc) se mueven siguiendo geodesicas de acuerdo a como se ven hoy esas nucleaciones,(y no como hoy estan distribuidas porque esa informacion aun no nos ha llegado) ya que la luz y la gravedad viajan a la misma velocidad.

El efecto gravitatorio, del sol como estrella hoy, alcanzara en el futuro a cualquier punto cuyos conos de luz propios incluyan al solo en la trayectoria y que a la vez estén dentro del univeso observable de ese punto donde esperas recibir gravedad solar.

PD.Como ejemplo, entiendo que la Tierra sigue una geodésica, que responde a la posición que tuvo el sol hace aproximadamente 500 segundos atrás en el tiempo.

[carroza]

A ver si transmito la sutileza:

Un universo primitivo, sin galaxias, ni estrellas, como el que podría haber en el momento del desacoplo de la radiación con la materia (300000 años después del big bang), era básicamente homogéneo. En ese instante la curvatura de todo el universo era básicamente la misma, la que se deduce de las ecuaciones de Einstein con una densidad uniforme. Si pudieramos viajar a ese instante, aunque, en cierto modo, existía la materia que posteriormente daría lugar al sol, no podríamos decir que había una curvatura en el universo asociada al sol. Había una única curvatura, general, propia de todo el universo.

Posteriormente, con la formación de galaxias y estrellas, la distribución de materia se hace muy inhomogenea, y la curvatura del espacio, también lo hace. Es como si el universo se "arruga", y los focos de esas arrugas son las concentraciones de masa, como nuestra galaxia, o nuestro sol. Obviamente, la "arruga", la inhomogeneidad del espacio tiempo, solo surge en una escala de tiempos inferior a la edad del universo. Por tanto, si miramos suficientemente lejos, a unos 10 millones de años luz, no hay curvatura debida al sol, y no hay curvatura debido a la materia primigenia de la que después surgiría el sol.

Un saludo

[Pola]

Gracias por las respuestas. La verdad es que no se me había ocurrido pensar sobre cómo era el asunto en los primeros momentos.

Un última pregunta.

Acabo de recordar que en un hilo en el que preguntaba la longitud del universo observable, me explicasteis que era bastante más de 14.000 año luz (ahora no recuerdo el dato exacto, pero creo que superaba los 100.000 años luz) porque mientras la luz se desplazaba, a la vez, el universo se expandía.

¿No pasaría lo mismo con la gravedad?