¿Puede describirse mejor la gravedad como flotabilidad en el espaciotiempo que como una fuerza de atracción?

Question

Últimamente he estado contemplando esta analogía para explicar mejor a mis hijos el fenómeno que llamamos gravedad. Como no soy físico ni matemático, me gustaría recibir alguna opinión sobre la validez de mi analogía.

Considere que un globo lleno de helio pasará de una presión atmosférica alta a otra más baja. El medio en el que el globo busca el equilibrio es nuestra atmósfera, también conocida como aire.

Sólo por analogía, si consideramos el espaciotiempo como un medio similar al aire, podemos explicar que la presencia de materia en este medio creará una situación de baja presión en el espaciotiempo en el que existe esa materia. Por lo tanto, es fácil ver cómo la gravedad es en realidad un efecto de flotabilidad sobre la materia en el medio del espaciotiempo. Parece un bucle en la causalidad, ya que la presencia de materia es lo que causa la baja presión en el espaciotiempo, que luego hace que la materia cercana sea empujada por el espaciotiempo a través de la flotabilidad hacia el centro de la depresión de baja presión.

Esto puede parecer trivial, pero siempre he tenido un problema con la gravedad descrita como una fuerza de atracción. Me gusta pensar que es el resultado de la densidad del espaciotiempo cuando hay materia.

Para ampliar la analogía, creo que la idea de que el espaciotiempo tiene una densidad variable también puede explicar cómo existen lo que llamamos ondas gravitatorias. Las ondas en el aire (ondas sonoras) son la compresión y descompresión del aire que se desplaza en todas direcciones desde su punto de origen. Las ondas gravitatorias tienen este mismo efecto en el espaciotiempo. El espaciotiempo se comprime y descomprime en un patrón ondulatorio que se desplaza desde el punto de origen. Entonces, ¿no deberían llamarse estas ondas gravitatorias ondas del espaciotiempo?

¿Esto computa?

Answer 1

El problema es que estás pensando en el espaciotiempo como un objeto físico. En efecto, has reinventado la idea del éter . Aparte de que no hay pruebas experimentales de ello, un éter escogería un marco de referencia preferido y contradiría los principios básicos de la relatividad.

Por cierto, y en el frente ligeramente nit picking, tenga cuidado de distinguir entre ondas gravitacionales y ondas gravitacionales . Estas últimas son las oscilaciones en la geometría del espaciotiempo detectadas recientemente por LIGO.

Answer 2

Bueno, para no desanimar a pensar en ideas creativas, me gustaría señalar un fallo en tu razonamiento.

En primer lugar, ¿qué haría que la materia provocara una menor presión del "medio del espacio"?

En segundo lugar, supongamos que incluso si su mecanismo es cierto, entonces la fuerza de gravedad sería igual a

(Presión normal del "medio del espacio") menos (Presión reducida del "medio del espacio")

La presión reducida del "medio del espacio" puede reducirse hasta desaparecer por completo, es decir, descendería a cero.

Es decir, habría un límite superior para la fuerza de la gravedad cuando la presión reducida llega a cero (suponiendo que llegue a cero, por ejemplo, en el horizonte de sucesos de un agujero negro).

Ese límite superior sería la presión normal del "medio del espacio".

Como la fuerza de la gravedad se aproxima al infinito cerca de un horizonte de sucesos, eso no encaja bien con tu idea a menos que la presión normal del "medio del espacio" sea en sí misma infinita. Eso aplastaría la materia en cualquier parte del espacio.

Pero sigue pensando. Tú sabes qué decirles a tus hijos, pues conoces su edad y su capacidad de comprensión.