Einstein dijo que la gravedad puede ser mirado como la curvatura en el espacio - tiempo y no como una fuerza que actúa entre los cuerpos. (En realidad lo que Einstein dijo fue que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo y no es una fuerza, pero la cuestión de la gravedad de lo que realmente es, es una pregunta filosófica, no física)
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Nick
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Websters específicamente define la fuerza como la interacción gravitatoria (definición 4b). A todos se nos enseñó en la escuela secundaria, que la gravedad era una fuerza.
Dada la falta de consenso entre las autoridades, una más edificante, menos polémico, y es igualmente cierto declaración podría ser:
En la relatividad general, la gravedad es una ficticia de la fuerza.
En la mecánica clásica, ficticio, las fuerzas no son considerados "reales" de las fuerzas. Sin embargo, nadie, ni siquiera los relativistas, anda diciendo "la fuerza de Coriolis no es una fuerza".
El problema de la gravedad como una fuerza o no tiene nada que ver con la relatividad general. Si usted cree que las fuerzas de inercia son fuerzas, la gravedad es una fuerza. Si usted cree que las fuerzas de inercia no son fuerzas, la gravedad no es una fuerza.
heathrow
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25
En GR, siempre hay dos puntos de vista--- local y global. En el punto de vista local, se mira en una vecindad de un punto, y hacer una caída libre de marco y, a continuación, el movimiento es completamente en línea recta a velocidad constante, de modo que usted no ve la gravedad. En esta manera de ver las cosas, que la gravedad no es una "fuerza", es decir, no tiene en general una covariante contribución al local de la curvatura de la partícula espacio-tiempo de las rutas.
En el punto de vista global, se puede ver una partícula entrante desde el infinito desviado por un campo, y se dice que una fuerza ha actuado si la partícula se desvía. En este punto de vista, cada deflexión es una fuerza por definición.
El punto de vista global, es la manera en que la gravedad es tratada en la teoría cuántica de campos o la teoría de cuerdas. El punto de vista local es la visión debido a Einstein, y no es de extrañar que hacen hincapié en sus observaciones públicas.
La respuesta es: "depende de su definición filosófica de la fuerza, ya sea que tome una vista local o de una visión global." Yo prefiero la visión global, ya que es más cuántica, así que puedo decir que la gravedad es una fuerza, pero no estoy en desacuerdo con las personas que toman el otro punto de vista, ya que también es valioso.
martinatime
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1863
Bien, si estamos hablando de lo que dijo Einstein, a continuación, la manera en que Einstein definió campo gravitacional y la fuerza gravitacional en GTR es que está dada por la conexión, con sus componentes por los símbolos de Christoffel: $$\Gamma^{\alpha}_{\mu\nu} = \frac{1}{2}g^{\alpha\beta}\left[g_{\mu\beta,\alpha}+g_{\nu\alpha,\beta}-g_{\mu\nu,\beta}\right]$$ donde comas denotar las derivadas parciales y la métrica $g_{\mu\nu}$ desempeña el papel de potencial gravitatorio.
Pero esto es muy diferente de la de Newton, la fuerza gravitacional.
En la mecánica Newtoniana, que han 'real' de las fuerzas y 'inercia' (también conocido como "ficticia") de las fuerzas, con la diferencia de que puede hacer la fuerza inercial de desaparecer por la adopción de un marco inercial. Por ejemplo, las leyes de Newton en un uniforme de rotación de marcos de referencia introducir centrífuga y de Coriolis fuerzas que son proporcionales a la masa del objeto actuado y puede ser eliminado de cambiar a un sistema inercial, y por lo tanto no giratorio, marco.
En otras palabras, las fuerzas de inercia son la "culpa" de la elección de un no-sistema inercial de referencia.
Por la definición anterior, la gravedad es una fuerza de inercia. De manera similar a la de Newton caso, puede ser hecho desaparecer por el cambio del marco de referencia -, pero también existe una gran diferencia: en el marco Newtoniano, marcos inerciales son globales, y así las fuerzas de inercia desaparecer todas partes. En GTR, que no es el caso: sólo hay un local de inercia marcos en general, y por lo tanto sólo puede hacer desaparecer localmente.
Precaución: los modernos tratamientos de la relatividad general no adopta esta definición. Muchos de ellos (por ejemplo, Misner, Thorne y Wheeler) intencionalmente no se identifican a 'gravity' o 'campo gravitacional' con un determinado objeto matemático, no la conexión, no la curvatura, ni de ninguna otra cosa. Pero luego (para MTW) técnicamente no es correcto decir que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo, sino que más bien se refiere "en una vaga, de tipo colectivo, de manera que" a todas estas construcciones geométricas.
RichieACC
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935
En el marco de los recursos genéticos, la gravedad es, de hecho, no es una fuerza, ya que es una consecuencia de la primera ley de Newton en lugar de la segunda.
Cada punto en el espacio-tiempo viene con su propia velocidad espacio adjunto, y que necesita el transporte paralelo (y por lo tanto una conexión aka campo de gravedad) para ser capaz de definir qué te refieres cuando dices que un cuerpo se mueve sin aceleración.
En el más general de la configuración de arbitraria de segundo orden de los sistemas (es decir, si nos olvidamos de las leyes de Newton), el espacio de la aceleración de los campos lleva a una estructura afín. Una conexión es una manera de elegir un punto cero y convertirlo en un espacio vectorial, de modo que usted puede tener la noción de la suma de fuerzas (o más bien la aceleración de los campos). Desde este punto de vista, la gravedad sería de hecho una fuerza como cualquier otro, pero en especial en la medida en que se pone elegido como uno que se llama cero.
Jeroen Dirks
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2515
Si la gravedad eran una fuerza, entonces no habría gravitacional de la dilatación del tiempo.
Así que vamos a suponer que la gravedad es una fuerza que tira todo hacia abajo. Tenemos una torre con un observador en la parte inferior y la parte superior.
El observador en la cima gotas dos bolas de espera $t$ entre los dos gotas. La parte inferior de observadores miden el mismo intervalo de tiempo $t$ entre las dos caídas.
Pero en realidad no hay diferencia entre los dos tiempos, el fondo observador mide una menor cantidad de tiempo debido a la dilatación. Este efecto es confirmado por muchos de los experimentos. Tener la dilatación del tiempo necesitamos una aceleración de marco de referencia.
La razón de la dilatación del tiempo es que el avión de la simultaneidad de un observador barridos pasado de otros observadores, en una tasa diferente de la velocidad de su reloj.
En el siguiente gráfico se puede ver una aceleración del observador worldline resaltado con azul (con una aceleración constante debida aceleración). Las líneas radiales que son sus planos de simultaneidad en 0.2 s 0.4 s, ... en su reloj. El otro hipérbolas son worldlines de los puntos que permanecen en reposo en el marco de este observador, también están acelerando, pero con un ritmo diferente. Los puntos rojos son los eventos cuando los relojes de cada uno de los puntos de golpe de 1s.
Usted puede ver cuando el azul del observador reloj marca la 1, en el mismo momento en que los relojes en los puntos de la derecha se pasa 1 segundo hace mucho tiempo, mientras que los relojes de la izquierda se están quedando atrás. No la curvatura necesaria para conseguir la dilatación, sólo acelerar.
Así que para resumir, cuando usted está de pie en la Tierra, en realidad está en un acelerado marco de referencia que acelera hacia arriba, y la gravitación es sólo ficticia, la fuerza, la misma fuerza que usted se sienta en un coche o en tren, cuando se acelera.
Entonces, ¿por qué la Tierra no se está cayendo a pedazos, si las cosas se están acelerando hacia arriba? Debido a que el espacio-tiempo es curvo. Es curvado por los observadores inerciales cayendo hacia el centro de la Tierra. Pero nosotros, los que están "flotando" en este campo se están acelerando hacia arriba en esta curva del sistema de coordenadas.
