Imposible abordar la teoría de la relatividad general sin aludir a Albert Einstein, para el cual la estructura espacio-tiempo se curva en función de la masa de cada objeto.
Curvatura del espacio-tiempo es una expresión que identifica a una de las más relevantes derivaciones de la teoría de la relatividad general que supo impulsar, hace muchos años, el afamado físico de origen alemán Albert Einstein.
Según se desprende al analizar esta curvatura que involucra a un modelo matemático focalizado en la unificación del espacio y el tiempo, la gravedad se posiciona como una consecuencia o un resultado de la apariencia curva que presenta el espacio-tiempo al tornarse dinámico.
Es interesante resaltar que, en el marco de un campo gravitatorio, la trayectoria espacial trazada por los cuerpos es curva, independientemente de que se muevan en función de una línea de universo prácticamente recta. Cuando la curvatura de estas líneas es mínima entra en juego la noción de línea geodésica.
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ResumenDatos de interés sobre la curvatura del espacio-tiempo
Al recopilar información vinculada a la curvatura del espacio-tiempo surgen múltiples datos de interés.
De hacer foco en la geometría riemanniana, por ejemplo, se descubre o recuerda que esta clase de curvatura se puede definir mediante el denominado tensor de Riemann, el cual generaliza la idea de la curvatura gaussiana observada en una cierta superficie.
Si se estudia en profundidad al modelo de espaciotiempo de Minkowski, en cambio, se deduce que la fuerza gravitacional es una prueba o expresión de la curvatura y que éste, contemplando tensores nulos y un espacio-tiempo plano, se erige como una representación de un universo vacío. En este contexto, la masa influye en el nivel de curvatura y el espacio-tiempo, simultáneamente, marca el movimiento de la masa, siendo la creación tanto del espacio como del tiempo producto del contenido material.
Esta interpretación, en la práctica, lleva a comprender cómo es el desplazamiento espacial de distintos objetos en función de la curvatura. Las estrellas y los planetas, según el postulado que señala a la energía y a la masa como elementos claves para que la gravedad sea una curvatura del espacio-tiempo, causarían una deformación en el tejido del espacio-tiempo cercano a ellos.
Existen, por sumar otras referencias, soluciones como modelos de Big Bang que se valen de la métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker para describir una expansión cósmica en un entorno de representación de espacio-tiempo con un grado elevado de simetría. Gana protagonismo en este ámbito la variedad pseudoriemanniana que ofrece un espacio-tiempo curvo en el cual el tensor de Ricci puede asociarse en una solución para ecuaciones de campo de Einstein al trabajar con un tensor de tensión-energía que resulte razonable a nivel físico.
El concepto de curvatura del espacio-tiempo se vincula a la teorí de la relatividad general y presenta a la gravedad como resultado de la estructura curva que presenta el espacio-tiempo.
Manifestaciones y fenómenos
Los expertos en cuestiones de gravedad, cosmología y física llevan un largo tiempo estudiando y descubriendo manifestaciones y fenómenos conectados de algún modo a la curvatura del espacio-tiempo.
Se pudo determinar así, pues, que, con su gravedad, un agujero negro llega a producir una singularidad cubierta por una superficie cerrada que está catalogada como horizonte de sucesos. Éste actúa como un separador entre la zona propia del agujero negro (donde no consigue huir ninguna clase de partícula que ha ingresado allí) y el resto del universo.
Tampoco hay que perder de vista el contenido de la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo. Con ella, de no poder comparar la curvatura del espacio-tiempo al opuesto de la longitud de Planck, podría haber un acercamiento factible a un eventual postulado sólido sobre gravedad cuántica.
Recientemente, por otra parte, un equipo de expertos dejó saber su intención de lograr, dentro de un laboratorio, el desarrollo desde cero del espacio-tiempo. Este plan parte de una mirada holográfica que entiende a la gravedad y al espacio-tiempo como fruto de un entrelazamiento cuántico.
El horizonte de sucesos es una singularidad que surge por la gravedad asociada a un agujero negro.
Tipos de espacio-tiempo
En función de la apariencia de cada espaciotiempo identificado se ha hecho posible diferenciar entre dos variedades, a cada una de las cuales aludiremos a continuación.
Una de las alternativas pone en escena al espaciotiempo curvo que es consecuencia de una variedad no despreciable de campos gravitatorios y se plasma, por ejemplo, en el llamado espacio tiempo de Schwarszchild determinado de acuerdo a la métrica de Schwarzschild.
Hay quienes se dedican, en cambio, a investigar las características y los alcances o implicancias del espaciotiempo cuántico, mientras que otros expertos buscan resolver desafíos o conseguir avances en base al espaciotiempo plano (definido incluso como euclídeo).
Amplían este conjunto el espaciotiempo absoluto, el espaciotiempo continuo y el espaciotiempo emergente. Además, resulta interesante hacer un abordaje del espaciotiempo desde la perspectiva de la física prerrelativista (segmento en el cual aparecen los espacio-tiempo newtoniano, galileano y el de la física aristotélica).
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