¿Por qué debería la gravedad una fuerza?
Estoy interesado en conocer las razones por qué no tratamos a gravedad como una fuerza, por ejemplo, la Relatividad General. ¿No seremos capaces de modelar con precisión por tratarla como sólo una fuerza?
Respuestas
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Sarath
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Curva el espacio-tiempo es considerado en la actualidad el modelo que refleja mejor la gravedad, incluyendo el principio de equivalencia, y cumple perfectamente con las necesidades de la astronomía.
Einstein no "demostrar" que el espacio-tiempo es curvo, pero lo utilizó como modelo para la descripción de la gravedad. Y está funcionando tan bien que casi todo el mundo utiliza, curva el espacio-tiempo para explicar la gravitación y relatividad general.
Sin embargo, tenemos que recordar que curva el espacio-tiempo es sólo un modelo, y también se puede imaginar la gravedad como un campo (en cumplimiento con la relatividad general) ver, por ejemplo, en este artículo.
Soham Dasgupta
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Sí, no seríamos capaces de calcular, o el modelo es bueno, o probablemente en todo. La Relatividad General (GR) toma el Principio de Equivalencia en serio. Se utiliza la masa (masa gravitacional, realmente lo que incluye cualquier cosa que de alguna manera contribuye a la llamada de la energía-tensor de tensiones, por lo que la radiación también etc) como la fuente de la gravedad, y la utiliza para calcular la geometría del espacio-tiempo (con algunos de contorno adecuadas/inicial/final condiciones) y, a continuación, todas las partículas viajan en geodesics de que el espacio-tiempo.
Las ecuaciones para el espacio-tiempo como función de la tensión tensor de energía son las ecuaciones de Einstein. Ver https://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_field_equations
Por lo que la masa sólo entra en en la creación del espacio-tiempo, en la que todo viaja a continuación, en geodesics (si no hay otro campo o de la fuerza está presente). La única diferencia en la masa de las partículas es si su masa es de 0, es decir, si son de la radiación o partículas sin masa, como el fotón. Entonces, ellos aún viajar en geodesics, pero son los llamados luz o nulo geodesics (localmente su velocidad será c, el elemento line $ds^2$ será cero, es decir, nulo). La otra cosa es el Einstein de ecuaciones no son lineales, la gravedad en esencia interactúa con el mismo, y que es difícil o imposible de hacer en una fuerza a la ecuación, a pesar de que es posible y de hecho otros no-lineal de las teorías en la Teoría Cuántica de campos. Es uno (en realidad, que interactúa con todas las formas de energía) de las razones por las que tratando de cuantización GR que nos lleva a no renormalizable la teoría cuántica.
En la física Newtoniana calcular una fuerza que, desde los orígenes de la creación de la fuerza, tal vez a través de un campo y, a continuación, utilizar la fuerza dividida por m (excepto si m = 0, donde no tiene nada que decir) para obtener la aceleración y, a continuación, la trayectoria. GR obtiene la trayectoria directa. GR dice que no es una fuerza, sino una propiedad del espacio-tiempo, y cómo las partículas se mueven en ella.
Es por eso que la fuerza no es una útil entidad en GR. Algunas personas todavía utilizan el término, conceptualmente, para significar el efecto de la gravedad a través del espacio-tiempo, pero es fácil confundirse.
zackymo21
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Se debe hablar de dos puntos de vista: Newtoniano y Einsteinian.
En la visión de Newton de la gravedad es una fuerza que hace que los cuerpos masivos a ser acelerado. Sin embargo, en Einstein, la vista de la gravedad es una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo. A pesar del hecho de que estos puntos de vista son conceptualmente muy diferentes, que producen el mismo predicciones en la mayoría de cosmológico contextos. En el límite de potencial más profundo de los mínimos (o espacial fuerte curvatura), sólo la relatividad general, la que produce los resultados correctos.
Principio de equivalencia:
La fuerza gravitacional que actúa entre dos objetos es $$F=-\frac{GM_g m_g}{r^2}$$ donde $m_g$ es gravitacional de la masa. El signo negativo en la expresión anterior implica que la gravedad es siempre una fuerza de atracción. De acuerdo a la segunda ley de Newton del movimiento la fuerza y la aceleración están relacionadas por $$ F = m_i a$$ donde $m_i$ es la masa inercial que determina la resistencia a la aceleración de la fuerza.
Resulta que la masa gravitacional y la masa inercial son iguales. $$ m_g = m_i$$ Sin embargo, no hay ninguna razón para que ellos sean iguales, es completamente coincidencia (En Newtoniano punto de vista). Esto es lo que motivó a Einstein para elaborar su teoría. En GR, la curvatura es una propiedad del espacio-tiempo en sí mismo y curva el espacio-tiempo le dice a la masa-energía de cómo mover. Por lo tanto, la aceleración gravitacional de un objeto debe ser independiente de su masa y su composición, es sólo después de geodésica que viene determinado por la geometría del espacio-tiempo.
Guest
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Si usted salte ¿qué sientes? Sientes que eres ingrávido. Al mismo tiempo, es obvio que usted consigue acelerado.
Lo que usted siente cuando usted empuje el pedal del acelerador de su coche? Usted siente que usted es más pesado que de costumbre. Al mismo tiempo, es obvio que usted consigue acelerado.
Como usted sabe, la fuerza se define como el producto de la masa y la aceleración. A partir de nuestra experiencia cotidiana nos definir una aceleración positiva como algo que nos hace más pesado. Así que el primer ejemplo contradice esta experiencia.
Así que si usted se sienta en un carrusel y girar alrededor de usted está acelerado (ya que cualquier cambio en la dirección de la aceleración) y de peso. Volando en la ISS que usted hace pivotar en torno a (de la tierra), pero no se siente ninguna aceleración y te quedas sin peso. Para dar el fenómeno de la aceleración en un campo gravitacional de un nombre de Einstein llamado la gravedad no es una fuerza sino una doblando el espacio local y frenar o acelerar el tiempo.
Lo que he dicho es lo que es nuestra experiencia de hoy. El genio de Einstein es el que se deriva de este a partir de experimentos de pensamiento y la estimación de las ecuaciones de la Relatividad General.
