¿Hay pruebas de que la gravedad curva el espacio o es sólo la más conveniente explicación?

Question

He leído esta frase en un artículo:

La teoría de la relatividad general] sostiene que la gravedad es la geometría: las partículas son desviadas al pasar cerca de un objeto masivo no porque sienten una fuerza, dijo Einstein, pero debido a que el espacio y el tiempo alrededor del objeto son curvas.

Tenemos una evidencia física de que esto sea verdad? Por las pruebas que me refiero más fuerte que la explicación de sólo la Navaja de Occam, que dicta que inclinó la curvatura del espacio es más plausible/bajo/elegante explicación de lo que vamos a decir tirón gravitacional es mediada por gravitacional de las partículas?

EDIT: ahora entiendo que mi pregunta no hacer el sentido de que yo creía que sí. La gravedad se explica por una fuerza entre dos objetos se manifiesta de manera diferente que la gravedad se explica por la curvatura del espacio y hemos medido la diferencia. Tal vez la primera parte de mi pregunta puede ser de algún interés - si no hay otra indicación de la curva el espacio - pero ahora entiendo que es la ÚNICA válida la metáfora que tenemos.

Answer 1

He encontrado el Weinberg pasaje, pero a comilla necesito hacerlo en respuesta a una pregunta (demasiado largo). Así que aquí va.

Hemos visto en este capítulo que la nonvanishing del tensor $R_{\lambda \mu \nu \kappa}$ es la verdadera expresión de la presencia de un campo gravitacional. También vimos en el Capítulo 1 que Gauss fue llevado a introducir la curvatura de Gauss $K = -R/2$ como la verdadera medida de la salida de una de dos dimensiones de la geometría de la de Euclides, y que Riemann, posteriormente, presentó el tensor de curvatura $R_{\lambda \mu \nu \kappa}$ generalizar el concepto de la curvatura de tres o más dimensiones. Por ello no es de extrañar que Einstein y sus sucesores han considerado los efectos de un campo gravitatorio como la producción de un cambio en la geometría del espacio y del tiempo. En un tiempo fue incluso espera que el resto de la física podrían ser llevadas a una formulación geométrica, pero esta esperanza se ha reunido con la decepción, y la interpretación geométrica de la la teoría de la gravitación ha quedado reducido a una mera analogía, que perdura en nuestro idioma en términos como "métrica", "la conexión afín", y "curvatura", pero no es de otra manera muy útil. Lo importante es ser capaz de hacer predicciones acerca de las imágenes en el astrónomos' placas fotográficas, las frecuencias de las líneas espectrales, y así sucesivamente, y simplemente no importa si atribuimos estas predicciones de la física efecto de campos gravitacionales en el movimiento de los planetas y los fotones o a una curvatura del espacio y del tiempo. (El lector debe ser advertido de que estos puntos de vista heterodoxos y se reunirá con las objeciones de muchos generales relativistas.)

Yo podría complementar lo Weinberg dijo, pero... Bueno, no veo por qué no. Creo que es bastante claro e impresionante.

Answer 2

No hay un 100% de la prueba en la ciencia; al menos no para el bien de la ciencia. Siempre se trata de ser los más precisos / descriptivo / utilidad de la teoría. Por ejemplo, la de Newton, la gravedad es 'true' en la medida en que es muy eficaz en una gran diversidad de situaciones. La Relatividad General (GR) incluye todas las precisiones de Newtoniana de la Gravedad, y, a continuación, se explica también una gran variedad de fenómeno adicional donde falla la Gravedad Newtoniana. Pensamos que hay lugares donde g es incompleta: cuando usted necesita para describir las cosas en la mecánica cuántica escalas. También hay algunas peculiaridades sobre el 'dark sector (la Materia Oscuray la Energía Oscura) que realmente no entendemos. Pero, para todos los intentos y propósitos, GR puede explicar satisfactoriamente todos observado gravitacional fenómeno, incluyendo una amplia variedad de Pruebas de GR' --- que, muy importante, no hay otra teoría que es capaz de hacer.

Al mismo tiempo, la descripción de la gravedad a través de la Relatividad General es intrínsecamente el de "curvas" el espacio-tiempo. El 'métrica' de GR es fundamentalmente, y indisolublemente, una descripción de la misma geometría de 3+1 el espacio-tiempo que, sólo a partir de eso, describe todos los de la fuerza de gravedad resultante de la dinámica. Un GR descripción efectivamente es sinónimo de una curva del espacio-tiempo de la descripción. A mi entender, este es también único para GR. Por lo tanto, mediante la demostración de la exactitud de GR, la validez de la visualización de la gravedad curva el espacio-tiempo se ha demostrado. Como se describe en el primer párrafo, este debe todavía sujeto a la misma interpretación que actualmente es la mejor descripción de las propiedades observables del universo.

Las pruebas de la Relatividad General (breve resumen, ver wikipedia para más detalles)

• "La Precesión del perihelio de Mercurio" (dinámica) : de la órbita de Mercurio no está perfectamente cerrada puntos suspensivos, pero que en lugar de 'precesses' (gira ligeramente). El exótico efectos dinámicos, también han sido observados por las misiones espaciales, y en la dinámica de las estrellas en movimiento cerca de la enorme negro-agujero en el centro galáctico.
• "La deflexión de la luz por el sol" (lentes) : el camino de la luz que se observa a ser desviado por objetos masivos. Esto fue observado en la luz de estrellas individuales en movimiento detrás del sol, pero desde entonces se ha extendido a los ejemplos de completamente distorsionada o imágenes duplicadas de las galaxias, o sutiles efectos estadísticos a los grandes campos de galaxias distantes. La causa de la desviación (como leer GR) es muy literalmente la curvatura del espacio-tiempo --- provoca que todos los objetos (incluso los fotones, sin descanso-masa) para ser desviado.
• "Corrimiento Al rojo gravitacional" (la luz de viajes) : La frecuencia de la luz es "desplazado hacia el rojo", como se le cambia la profundidad en pozos de potencial gravitatorio. Del mismo modo, el retraso en los efectos de la deformada de espacio-tiempo ha sido observado, y es un componente muy importante de cómo funciona el GPS.
• Púlsar binario (Ondas Gravitacionales) : El deterioro orbital de la 'Hulse-Taylor' Binary-Púlsar es consistente con la emisión de ondas gravitacionales a una increíble precisión, y ganó un premio Nobel. Las ondas gravitacionales son, literalmente, viajando ondulaciones en el espacio-tiempo que son capaces de transportar la energía.
• Cosmología : La expansión del espacio, y especialmente de la inflación, se ajustan muy bien y de forma natural en el GR contexto --- porque describe el espacio-tiempo, de forma explícita, en lugar de sólo los objetos dentro de ella. La única explicaciones alternativas que tenemos para estas observaciones son extremadamente complicada y requiere de muchas herramientas diferentes para diferentes regímenes (es decir, el cambio de masa/velocidad de la luz, etc de mayo de tipo de explicar la expansión de las observaciones, pero se necesita algo más para explicar la homogeneidad y otra cosa, en el horizonte o monopolo problema, etc). Este es otro ejemplo de un dinámico y flexible, el espacio-tiempo de ser empleado.

En un futuro muy cercano esperamos directamente detectar ondas gravitacionales uso de Pulsar Timing Matrices y basado en la tierra de los Interferómetros Láser. Este sería un "clavo en el ataúd" para la interpretación de la gravedad y el espacio-tiempo.

Answer 3

Hay un verdadero fenómeno llamado "Lente Gravitacional", en el que curva la luz de su trayectoria original por una masiva suficiente clúster de la materia (que curva el espacio-tiempo a su alrededor). Por otra parte, se inclinó por una cantidad diferente de lo previsto por una simple aplicación de las ideas de Newton, como amablemente señaló por Rob Jeffries. Es esta evidencia suficiente? =]

https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens