Entonces, si todos los cuerpos están inmersos en el espacio-tiempo y se mueven a través de él, ¿existe algún tipo de "fricción" con el espacio-tiempo de los planetas? Por ejemplo, ¿la Tierra sufre fricción cuando se mueve cerca del sol debido a la curvatura y a la Relatividad General y pierde energía?
Si un planeta pierde energía debido a la fricción, ¿se puede medir esta pérdida de energía?
Creo que la pregunta sugiere que estás pensando en el espacio-tiempo como si fuera, por ejemplo, una sustancia, como un fluido, por el que nos movemos. No es así como vemos el espacio-tiempo, al menos en la relatividad general pura.
Pero la pregunta que hace es engañosamente sencilla y plantea algunas cuestiones complejas. Y no creo que podamos responderlas con exactitud porque no estoy seguro de que tengamos una respuesta definitiva a la pregunta más básica que se esconde en tu respuesta: ¿Qué es el espacio-tiempo?
¿existe algún tipo de "fricción" con el espacio-tiempo de los planetas?
Hay un "tipo" de fricción, pero quizás "interacción" sería una mejor elección de palabra, ya que prefiero evitar la noción de fuerzas de fricción clásicas.
Decimos que cuando un objeto se mueve a través del espacio-tiempo distorsiona el espacio-tiempo - lo estira, lo comprime. La masa crea distorsiones que describimos como gravedad.
Es un poco más profundo que eso.
También sabemos, gracias a los maravillosos experimentos de LIGO, que estos efectos gravitacionales distorsionan el espacio de forma similar a las ondas. Y un objeto puede perder energía (tiene que hacerlo, de hecho) cuando crea esas ondas.
Lo que nos lleva a esto:
si un planeta pierde energía debido a la fricción, ¿se puede medir esta pérdida de energía?
No (supongo que debería decir, no a nuestro nivel tecnológico). Es diminuto.
Las ondas gravitacionales que hemos medido (que representan lo más parecido a su pérdida por fricción) se deben a las colisiones de enormes agujeros negros, y la perturbación que provocan es tan pequeña que los científicos de LIGO están forzando los límites de la medición para poder detectarlas. Un planeta es algo minúsculo comparado con esos agujeros negros y apenas hace mella, por así decirlo, en el espacio-tiempo en comparación.
Pero vale la pena decir que nuestra comprensión actual del espacio-tiempo es un poco básica. No tenemos una idea clara de cómo encaja el mundo cuántico en la gran escala del espacio-tiempo relativista. Actualmente tenemos dos modelos, uno de un espacio-tiempo a pequeña escala lleno de un mar de partículas virtuales y otro de un espacio-tiempo puro y limpio con la masa gravitatoria idealizada de impar. No tenemos una teoría única que los conecte, por lo que no tenemos realmente una teoría adecuada del espacio-tiempo (o quizás se necesite algo más profundo que eso, nadie lo sabe).
Una respuesta magnífica. Me hace pensar en las escalas de tiempo. LIGO, y antes el púlsar binario de Hulse-Taylor, demostraron que hay sistemas cuya vida útil frente al decaimiento gravitacional es $10^{9\text{--}10}$ años. Sería interesante calcular el tiempo de vida comparable para el sistema Sol-Júpiter, o Tierra-Luna, y ver si su tiempo de vida contra el colapso debido a la emisión de ondas gravitacionales es más como $10^{100}$ años, o más bien $10^{1000}$ años.
Tal vez las variables ocultas constituyan el mar del espaciotiempo, que rodea a las partículas (por supuesto, no rodea el espacio ín). Si es así, la mecánica cuántica es una consecuencia de esta estructura y la gravedad no puede cuantificarse en ese caso.
Creo que las ondas gravitacionales pueden verse como el equivalente gravitacional al "bremsstrahlung" electromagnético. El nombre ("radiación de ruptura") implica un efecto parecido a la fricción; al fin y al cabo, la masa se ralentiza. Pero mientras que la fricción calienta un medio, el bremsstrahlung o las ondas gravitacionales no lo hacen; toda la energía cinética que pierden las masas en movimiento se irradia.
Además de la materia visible en el espacio, el espacio es " lleno de " la radiación electromagnética (REM). Sin embargo, como la densidad de la RME es muy pequeño la densidad de un planeta muy grande y la carga del planeta esencialmente neutral Hay un una "interacción" extremadamente pequeña entre un planeta y un EMR. Se necesita un muy masivo para generar apenas detectable "ondas de fricción" - en el espacio.
No podemos comprender la naturaleza del espaciotiempo einsteiniano a escala planetaria. Toda la materia, incluidos los planetas, está compuesta por partículas, y para responder a esta pregunta debemos considerar el vínculo entre el espaciotiempo y las partículas, como los quarks.
Está claro que una partícula tiene masa, y por tanto inercia. Pero, ¿qué es la inercia? Es presumiblemente lo que el autor de la pregunta quiere decir cuando habla de "fricción". Una partícula tiene inercia, o fricción si se quiere, porque está ligada al campo espaciotemporal postulado por James Clark Maxwell en el siglo XIX, en las ecuaciones de Maxwell.
La teoría moderna considera que la inercia se debe a un acoplamiento o enlace, que une un quark al campo del espaciotiempo. Así que sí, todas las partículas tienen inercia, y la inercia es la razón por la que una partícula tiene masa: la masa no es más que una medida de la cantidad de energía que se requiere para romper el vínculo de acoplamiento.
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