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Curvatura del Espacio-Tiempo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (2)

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espacio tiempo2

    Hay que entender que el espacio-tiempo es la única descripción en cuatro dimensiones del Universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo.

          De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar.

          El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como los son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de Universo. La relatividad general, nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

Resultado de imagen de Campos gravitatorios intensos

Las estrellas con sus grandes masas crean irregularidades en el espacio y se mueven por él conforme a esa geometría que genera la Gravedad que emiten los cuerpos masivos.

          La curvatura del espacio tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos.

          La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el Universo y, nos dice que, el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o Galaxias (entre otros).

Resultado de imagen de Una lámina rectángular de goma plana

          En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría de Euclides se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180º. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvaran. Esto es en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

Resultado de imagen de La paradoja de los gemelos

          Los efectos de c (la velocidad de la luz en el espacio vacío). Recordad la paradoja de los gemelos: el primero hace un viaje a la velocidad de la luz hasta Alfa de Centauri y regresa, cuando baja de la nave espacial, tiene 8,6 años más que cuando partió de la Tierra. Sin embargo, el segundo gemelo que esperó en el planeta Tierra, el regreso de su hermano, era ya un viejo jubilado. El tiempo transcurrido había pasado más lento para el gemelo viajero. La velocidad relantiza el transcurrir del tiempo.

          Otra curiosidad de la relatividad especial es la que expresó Einstein mediante su famosa fórmula de E= mc2 que, nos viene a decir que masa y energía son dos aspectos de una misma cosa. Podríamos considerar que la masa (materia), es energía congelada. La bomba atómica demuestra la certeza de esta ecuación.

Resultado de imagen de La contracción de Lorentz

La contracción de Lorentz es un efecto relativista que consiste en la contracción de la longitud de un cuerpo en la dirección del movimiento a medida que su velocidad se acerca a la velocidad de la luz.

          Hay otras implicaciones dentro de esta maravillosa teoría de la relatividad especial, ahí está presente también la constracción de Lorentz. Un objeto que se mueve a velocidad de cercana a c, se achata o contrae en el sentido de la marcha, y, además, a medida que se acerca a la velocidad de la luz (299.752,458 Km/s), su masa va aumentando y su velocidad disminuyendo.

          Así se ha demostrado con muones en los aceleradores de particulas que, lanzados a verlocidades relativista, han alcanzado una masa en 10 veces superior a la suya.

          Esto quiere decir que la fuerza de inercia que se le está transmitiendo a la nave (por ejemplo), cuando se acerca a la velocidad de la luz, se convierte en masa.

          Así queda demostrado que, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa E=mc2.

          Seguiremos con otras cuestiones de interés.

Resultado de imagen de el espacio-tiempo es la única descripción en cuatro dimensiones del Universo

Espacio-tiempo. Entidad geométrica en la cual se desarrollan todos los eventos físicos del Universo, de acuerdo con la teoría de la relatividad y otras …

    Hay que entender que el espacio-tiempo es la única descripción en cuatro dimensiones del Universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo.

          De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar.

          El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como los son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de Universo. La relatividad general, nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

Resultado de imagen de Agujero negro

Sagitario A es un agujero negro que situado a 26.000 años luz de la Tierra, ha daqdo mucho trabajo a los astrónomos queriendo saber que es lo que allí está pasando. Han podido captar imágenes y ver que, es capaz de tragarse el espacio-tiempo, de generar una singularidad de densidad “infinita” y de intrigar a los científicos. Tanto a aquellos que quieren entender la Relatividad como a esos otros que quieren estudiar la relación entre la gravedad y las partículas.

          La curvatura del espacio tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos.

          La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el Universo y, nos dice que, el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o Galaxias (entre otros).

Resultado de imagen de La nave que se acerca a la velocidad de la luz

          Sabemos que la fuerza de inercia que se le está transmitiendo a la nave (por ejemplo), cuando se acerca a la velocidad de la luz, se convierte en masa.

          Así queda demostrado que, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa E=mc2.

Pero todo esto que hemos repasado y que, en algunos aspectos nos resultan cuestiones poco familiares y hasta extrañas, nos lleva a pensar que, en nuestro Universo existen cuestiones que no hemos logrado entender… del todo. Una es la velocidad de la luz y las implicaciones que tiene en cuanto se quiere igualar o sobrepasar (algo imposible en nuestro Universo), y, la otra cuestión compleja es la que nos plantea la Gravedad… ¿En verdad la entendemos?

          Seguiremos con otras cuestiones de interés.

 

  1. 1
    Pedro
    el 31 de diciembre del 2018 a las 17:16

    Acerca de la noción espacio tiempo y vacío cuantico:
    Resulta que la materia normal tiene unos componentes básicos (fermiones) quarks, leptones, etc. Y estos están cuantificadas sus propiedades.
    Respecto al espacio/tiempo: ¿Sus componentes básicos?  Nunca se dice nada ¿Realmente los tiene? O estamos hablando de entelequias sin más.
    Acaso el espacio/tiempo su soporte es la mismísima nada. Hablo de nada en mayúsculas.
    Las unidades de Planck, diremos que son sus componentes mínimos. Pero estas unidades mínimas no son más que abstracciones,  ¿Cuál es el sustrato en que se sustentan?, a diferencia de otras unidades que se sustentan en aquello que llamamos materia.
    Seguimos:¿A que llamamos espacio? A la distancia entre distintos puntos,  y esta distancia generalmente un objeto para recorrerla requeriría energía, esta distancia está sustandada por materia en un campo gravitatorio, y allí donde no hay campos gravitatorios, o donde no hay radiación, ¿en que se sustenta? Diremos vacío cuantico.

        Conclusión: el vacío cuantico y el espacio tiempo vienen a ser lo mismo.

    Digamos que el espacio tiempo es el mismísimo vacío cuantico. Este no es ni plasma, ni sólido, ni líquido, ni gaseosa, ni condensado bosse-eintein, supersolido,superfluidez, particulas de mar de fermiones  de Dirac, estados de emifov, en total 16 +/-.
    En los gases y para su estudio hablamos de ecuación de estado. En el caso del espacio tiempo ¿Como se trata? Como un gas, un líquido,  . Bien lo tratamos con las ecuaciones de la relatividad, la gravedad /distorsiones del espacio tiempo.
    Bien entonces cuál es ese mínimo componente de eso que llamamos espacio tiempo? Diremos que es un gavitron.  
    Acerca del vacío tenemos su ecuación de estado osea se trata como un gas.
     

          Particulas virtuales y gavitron media un abismo. 
    ¿El componente mínimo del supuesto átomo espacio tiempo es?  El gavitron que se estudia a través de la relatividad ya que estudia la distorsión espacio temporal , bien son fotones virtuales del propio vacío cuantico?.
    Algo de fondo no me cuadra. Si la materia deforma el espacio tiempo allí donde está contenida ¿Exactamente qué deforma, gavitrones o fotones virtuales?

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 1 de enero del 2019 a las 8:26

    Es bueno hacerse preguntas y tratar de contestarlas, ese será el signo de identidad de nuestra Mente “viva” que, mientras pueda razonar seguirá buscando respuestas y, desde luego, poniendo en cuarentena todo aquello que no comprende a la espera de una explicación convincente.

    Ya me gustaría tener el intelecto necesario para contestar todas las dudas y despejar los interrogantes que surgen a lo largo del camino. Sin embargo, como todos, tengo las mismas dudas y me hago las mismas preguntas.

    Saludos cordiales.

    Responder

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