¿Cuál es el significado de las ecuaciones de campo de Einstein?

Answer 1

¿Significado? Por qué, nos dicen cómo la materia hace que el espacio-tiempo se curve y, a su vez, cómo el espacio-tiempo curvo hace que la materia se mueva.

Quizás lo más importante es que proporcionan un marco en el que es posible escribir ecuaciones de física de manera que sean formalmente idénticas para todos los observadores, incluidas las aceleradoras.

Cuando Einstein se dispuso a trabajar en “la teoría general” (como se la llamó por primera vez, para distinguirla de la “teoría de la relatividad” que aún no se llamaba especial en ese momento), este fue su objetivo. La teoría de la relatividad “antigua” (especial) ofrecía una manera de escribir física de manera que fuera formalmente idéntica a todos los observadores inerciales. Einstein consideró que debería ser posible extender la teoría para abarcar también a los observadores no inerciales.

Parte del camino se dio cuenta de que debido a que la gravedad es universal, puede eliminarse localmente eligiendo un sistema de coordenadas de aceleración. (Si cae en un campo gravitacional uniforme, otros objetos que caen parecerán flotar junto a usted o moverse a una velocidad constante con respecto a usted, por lo que no medirá la aceleración gravitacional). Pero si esto es posible, significa que “el general la teoría “también debe explicar implícitamente la gravedad. Por lo tanto, su búsqueda se convirtió en una búsqueda de una nueva teoría de la gravedad.

Pero el verdadero significado de la teoría es lo que hizo que Einstein la buscara en primer lugar: que trata a todos los observadores en pie de igualdad, independientemente de su movimiento.

Answer 2

Entonces, si te refieres a por qué necesitamos las ecuaciones de campo de Einstein. La respuesta es que no lo hacemos. Las ecuaciones de campo de Einstein son un conjunto de diez ecuaciones muy complejas que se supone que reemplazan la Gravitación de la ley de Newton o F = G x M1 x M2 / R ^ 2.

Las ecuaciones de campo son parte de la teoría de la relatividad general de Einstein. Einstein creía que sus ecuaciones de campo podrían explicar la “causa” de la gravedad, algo que no fue explicado por la ley de gravitación de Newton. En teoría, las ecuaciones de campo describen la gravedad como un campo “sin fuerza” de espacio-tiempo curvo que simplemente mueve los cuerpos en una trayectoria curva hacia la masa central. Pero, lo que Einstein no se dio cuenta en ese momento es que la causa de la gravedad podría explicarse de una manera “newtoniana” que utiliza la densidad (kg / m ^ 3) de la masa central y su propio caudal másico ( kg / s) para explicar la causa de la gravedad. Por ejemplo, la fuerza gravitacional de Venus (o cualquier planeta) puede explicarse de la siguiente manera:

4 x (Pi) x (4.366 x 10 ^ 5m / s – velocidad de los vientos solares) x (6.96 x 10 ^ 8m – Radio del sol) ^ 2 x [1408kg / m ^ 3] SQRT = 9.9727 x 10 ^ 25 kg / s – tasa de flujo de masa solar (fluido).

(1.988 x 10 ^ 30 kg – Masa del Sol) / 4/3 x (Pi) x (1.0821 x 10 ^ 11m – Distancia Sol / Venus) ^ 3 = 3.7456 x 10 ^ -4 kg / m ^ 3 o la densidad del sistema en el Sol / Distancia de Venus (nada que ver con el “espacio-tiempo curvo”).

(9.9727 x 10 ^ 25 kg / s) ^ 2 x (4.8675 x 10 ^ 24 kg – masa de Venus) / (4Pi) ^ 2 x (3.7456 x 10 ^ -4 kg / m ^ 3) x (1.0821 x 10 ^ 11m) ^ 5 = 5.51636 x 10 ^ 22N o unidad de fuerza de Venus en el “fluido” del Sol.