Divulgación El sistema solar en la TRG

[asdlady]

Buenas amigos,

El otro día estaba dando clases de biología a unos niños de 12 años cuando uno me dijo que había "oído" que la gravedad no es una fuerza. Le dije que efectivamente no lo es e intenté explicarle como buenamente pude la teoría de la relatividad con el clásico modelo de la "fibra elástica" con un cuerpo en su centro y bolas que giran alrededor del cuerpo debido a la curvatura de la fibra. El niño, muy sagaz, me contestó: ¿entonces por qué las órbitas de los planetas son coplanarias y no están desplazadas hacia arriba siguiendo la curvatura?. Yo me marqué un Jordi Pujol y le dije "ahora no toca".

Así que nada, os traslado la duda del mequetrefe porque no tengo ni idea de como contestar a eso.

Gracias de antemano

[Jaime Rudas]

Re: El sistema solar en la TRG

Cuando se usan analogías, es importante explicar claramente en qué aspectos se asemejan a la realidad, y en cuáles no. En este caso, el modelo se asemeja a la realidad en que se curva, pero se diferencia en que la fibra, de dos dimensiones, se curva en una tercera dimensión espacial; mientras que el espacio, de tres dimensiones, se curva sobre sí mismo y no sobre una cuarta dimensión espacial (curvatura intrínseca). Fíjate, por ejemplo, que la curvatura de la fibra nos marca un arriba y un abajo, mientras que en el espacio no hay arriba y abajo.

Ahora bien, como se ve aquí, el concepto de curvatura intrínseca no es algo fácil de explicar a un chico de 12 años; sin embargo, se me ocurre que sí se le podría explicar que las órbitas de los planetas no se desplazan hacia 'arriba' porque en el espacio no existe arriba ni abajo; la dirección arriba o abajo dependen de en qué lugar de la Tierra te encuentres: el arriba en Madrid es casi el abajo en Nueva Zelanda o el nororiente en Bogotá.

[angel relativamente]

Re: El sistema solar en la TRG

Efectivamente es como dice Jaime Rudas, que la curvatura no es una curvatura espacial. Si no, de algún modo, detectaríamos que todas las masas del universo crearían fosos donde las cosas caen hacia ellos. Se trata de una curvatura espacio-temporal, y para explicarlo hay que definir una nueva geometría con una nueva métrica (y con una nueva dimensión).
Si se me permite continuar con la analogía (cogida con pinzas) para que la entienda un niño de 12 años, sería como si en esa lámina nosotros, así como los planetas, el sol, etcétera, fuerámos seres bidimensionales que habitan en ella. Así, la curvatura no podría poner unas órbitas por encima de otras (no existe el concepto arriba, ya que somos bidimensionales) pero de algún modo notaríamos los efectos de esa tercera dimensión que se curva. Esos efectos que notaríamos le llamaríamos, en nuestra limitada visión bidimensional, gravedad, y tendría los efectos de una fuerza que hace que los objetos más masivos atraigan a otros que lo son menos.

[Jaime Rudas]

Re: El sistema solar en la TRG

Efectivamente es como dice Jaime Rudas, que la curvatura no es una curvatura espacial. Si no, de algún modo, detectaríamos que todas las masas del universo crearían fosos donde las cosas caen hacia ellos. Se trata de una curvatura espacio-temporal,

Cuidado, Ángel: esta curvatura sí es espacial. La curvatura espacio-temporal es diferente. Por ejemplo, el primer modelo cosmológico de Einstein tiene curvatura espacial, pero no espacio-temporal (no se expande); mientras que modelo más aceptado actualmente tiene curvatura espacial nula y curvatura espacio-temporal no nula (se expande).

[asdlady]

Re: El sistema solar en la TRG

Gracias a los 2. Ángel, me ha sido de gran ayuda la analogía de que somos como unas chinchetas pegadas en la fibra, no objetos tridimensionales caminando sobre ella que podamos percibir que estamos en una "cuesta". Ahora lo entiendo perfectamente y creo que los chavales lo entenderán también.

Saludos!