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Curvatura del Espacio-Tiempo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (16)

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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 intensosResultado de imagen de estrellas masivas

 

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).

 

De dos dimensiones a tres de manera sencilla

          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 ralentiza el transcurrir del tiempo.(1)

          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 contracción 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 dado 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) El hermano viajero no había contraído el Tiempo que siempre transcurre a la misma velocidad, lo que pasó es que adelantó al Tiempo, es decir, viajó más rápido que él.

emilio silvera

 

  1. 1
    Pedro
    el 8 de diciembre del 2022 a las 13:30

    Acerca de la afirmación “Eventos simultáneos vistos por un observador ocurren en instantes distintos en otro lugar.”

    Esta afirmación es insostenible, me explico:
    Tenemos un casa, dos habitaciones contiguas donde ocurren eventos simultáneos en cada una de ellas.

    Habitación A señora cocinando, habitación B, el señorto planchando la oreja.

    ¿Alguno en su semejante juicio se le ocurriría pensar siquiera que tales eventos (cocinar y planchar la oreja) acontecen demorados uno respecto del otro?.(A diferencia de la perspectiva que cada cual considere en cada caso)

    Conclusión:” Si frente al destino no hay atajos posibles menos aún pretender un plus de índole cualesquiera frente al mismo”.

    Responder
  2. 2
    Pedro
    el 8 de diciembre del 2022 a las 13:50

    “Cierto viajar a la velocidad de la luz te acerca mas a tu destino muy distinto a resolver augurios del mismo”.

    Responder
  3. 3
    emilio silvera
    el 9 de diciembre del 2022 a las 18:27

    Si los sucesos son simultáneos, es lógico pensar que lo sean se miren desde donde se miren.

    Y, por mucho que uno pueda correr, nunca podrá alcanzar a saber su destino. Esto es como cuando un navegante despliega todas sus velas queriendo alcanzar el horizonte que siempre, por mucho que el velero con su quilla vaya cortando las aguas completamente escorado por el empuje del viento en las velas, se verá a una distancia inalcanzable.

    Una cosa es que podamos imaginar logros imposibles, y, otra muy distinta que lo consigamos.

    Responder
  4. 4
    Pedro
    el 11 de diciembre del 2022 a las 7:34

    Una cuestión a cerca de las fórmulas E=hf
    E=energía cinética;f=frecuencia;h=constante de. planck

    Y la fórmula p(impulso)=h/longitud de onda.

    Si tenemos un conjunto de ondas de radio cuya longitud de onda equivalentes al diámetro del conjunto del universo observable ¿Como es posible que viaje a c si resulta que su impulso tiende a cero?

    No deberían propagarse lo más mínimo.

    Hay cosas que no hay manera por lo incongruente de las mismas

    Y ya no digamos si lo relaciono con
    e(m)=energía/m, si resulta que los fotones no tienen masa en reposo, osea m=0, resulta que recorren un espacio infinito.
    ¿Como puede recorrer algo un espacio infinito si su impulso tiende a cero?

    Responder
  5. 5
    emilio silvera
    el 11 de diciembre del 2022 a las 9:27

    Bueno, lo cierto es que el fotón, es el Bosón que transmite toda clase de radiaciones y, lo de reposo es un decir, nunca está en reposo. El fotón es una partícula viajera.

    n física moderna, el fotón es la partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluidos los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio.

    El fotón tiene una masa invariante cero, y viaja en el vacío con una velocidad constante que todos conocemos.”

    Venir a estas alturas a poner en entredicho las propiedades del fotón (con el que nos hemos encariñado), me parece inoportuno. El cuanto de luz es eso: Un fotón.

    Responder
  6. 6
    Pedro
    el 16 de diciembre del 2022 a las 16:33

    Hay cosas curiosas, y que no mencionan en absoluto siendo el impulso p=h/longitud de onda:

    ¿Como dos ondas electromagnéticas teniendo distinta longitud de ondas en el vacío pueden llegar a tener una misma velocidad? El espacio entre las galaxias se expande por tanto la longitud de onda de sus haces aumenta ¿Como historias se explica que sigan viajando a c dichas ondas?

    Responder
  7. 7
    Pedro
    el 16 de diciembre del 2022 a las 19:31

    Hay cosas que no cuadran, tenemos distintas ondas electromagnéticas, unas con distintas longitudes de onda, otras con distintas frecuencia de oscilación acosta de menor longitud de onda, bien a la cuestión ¿Que distancia recorreran unas respecto de las otras en un mismo tiempo ?

    En principio parecería que la misma distancia.(ya que aquellas de menor longitud lo compensan con mayor frecuencia)

    Si ahora resulta que unas y otras tienen distinto impulso p=h/longitud de onda, siendo h constante: el trayecto recorrido no puede ser el mismo.

    Conclusión: “Muchas narrativas no se distinguen en na en meros decorativos,de quita y pon y otro tanto ocurre con la física actual”

    Responder
  8. 8
    nelson
    el 18 de diciembre del 2022 a las 20:51

    Hola muchachada.

    ¿Porqué deberían coincidir la velocidad y la frecuencia de las ondas eléctricas? Ejemplos fáciles y cotidianos para entender mejor en vez de pontifical: la luz visible tiene varios colores que corresponden a frecuencias distintas. Todos ellos viajan a “c”. Si escuchamos radio y no no gusta el programa, cambiamos a otra frecuencia. Todas a “c”.Los sonidos tienen distintas frecuencias. Por ejemplo la voz humana tiene dos rangos de frecuencia bien diferenciados entre el hombre y la mujer; los dos viajan a la velocidad del sonido en el aire que es constante…

    Saludos cordiales.

    Responder
    • 8.1
      nelson
      el 18 de diciembre del 2022 a las 20:52

      Quise decir electromagnéticas.

      Responder
  9. 9
    nelson
    el 18 de diciembre del 2022 a las 20:54

    Y “pontificar”…
    Mis disculpas.

    Responder
  10. 10
    emilio silvera
    el 20 de diciembre del 2022 a las 4:16

    ¡Hola, Nelson!

    Espero que las cosas por ahí vayan bien, por aquí no tan bien con un Gobierno que quiere dar un puntapié a la democracia en el trasero y tener al pueblo sometido a caprichos que les vienen impuestos desde grupos de capital, que al fin y al cabo, son los que gobiernan el mundo. Esto no tiene arreglo.

    En cuanto a lo demás… ¿Quién te va a negar tu acertado comentario?

    Un abrazo.

    Responder
  11. 11
    Pedro
    el 20 de diciembre del 2022 a las 18:29

    Más de lo mismo, nos limitamos a repetir como un loro una y otra vez lo que otros nos cacarean sin más sin aportar na.
    Dos ondas electromagnéticas con distinto impulso sus consecuencias son dispares.

    Si dichas ondas electromagnéticas tiene la misma masa y tienen la velocidad de c su impulso tendría que ser igual p=mv , si ahora aplicamos la otra fórmula p=h/longitud de onda y ¿Cuál es el resultado? Una estridencia que pone en evidencia la estrechez de nuestro (. ).

    Responder
    • 11.1
      nelson
      el 20 de diciembre del 2022 a las 19:02

      Otra vez? Las ondas electromagneticas no tienen masa. No podrían tenerla. Son pura energía. Los fotones las portan y si tuvieran masa esta sería infinita.

      Responder
      • 11.1.1
        Pedro
        el 20 de diciembre del 2022 a las 19:31

        En la ecuación E=mc2, despejas m =E/c2 sustituyes en p=mv, p=(E/c2)xc,p=E
        Y ahora si p=h/longitud de onda ,ambas ondas deberían tener la misma energía o impulso, y sin embargo amator longitud de onda menor impulso osea menor energía, no cuadra por ningún lado.

        Responder
  12. 12
    nelson
    el 20 de diciembre del 2022 a las 18:32

    En mi barrio se decía: “¿Que tiene que ver el gofio con la velocidad?”
    Un abrazo fuerte, amigo.
    Muchas felicidades para ti y tu familia.

    Responder
  13. 13
    emilio silvera
    el 24 de diciembre del 2022 a las 5:34

    Bueno, nosotros podemos hacer cuantas conjeturas queramos, y, también, exponer aquí lo poco que podamos saber del tema tratado. Sin embargo, una cosa tiene que estar clara para todos: La presencia de masas curva el espacio, y, como nos dice una de las ecuaciones de campo de Einstein:

    La materia le dice al Espacio como Curvarse y, el Espacio, le dice a la materia como moverse

    Responder

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