Relatividad 2-3
53
rago@ula. ve HABLANDO Relatividad General o la Atractiva Gravedad
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2 parte de tres de unas charlas de relatividad - PowerPoint PPT Presentation
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Estrategia• Por qué una nueva teoría para una gravitación
• Heurística de la relatividad
• Las ecuaciones de campo: el corazón de la relatividad
•Relatividad y observaciones: Consecuencias y éxitos de la RG
El Evangelio Gravitatorio según Newton
2rmM
GF
El Pecado de Newton
ESPACIO
t
8 min
O
2rmM
GF
g
gg
Principio de Equivalencia
• Un campo gravitacional es (localmente) indistinguible de un sistema acelerado
• La gravedad es localmente anulable (y creable)
• Todos los cuerpos responden de idéntica manera ante la gravedad
gg
g
P. E. sugiere que la gravedad curva la trayectoria de rayos de luz
Observadores acelerados sugieren cambios en la geometría del espacio y del tiempo.
Debe ser que:
GRAVEDAD GEOMETRÍA
RELATIVIDAD GENERAL
EN 4 ACTOS
GEOMETRÍA
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS LOCALES
DISTRIBUCIÓN DE MATERIA-ENERGÍA
CURVATURAS DENSIDAD DE MATERIA-
ENERGÍA Y SUS FLUJOS
MATERIA
Tc
GG
2
8
a
b
cr P
º180 cba
2rP
ESPACIO 2D EUCLIDIANO
ESPACIO 2D NO EUCLIDIANO
X
Y
Z
X
Y
T
¿?
ESPACIO EUCLIDIANO 3D ESPACIOTIEMPOMINKOWSKIANO (2 + 1)D
ESPACIO CURVO 3D ESPACIOTIEMPOMINKOWSKIANO (3 + 1)D
ESPACIOTIEMPOCURVO (3 + 1)D
•¿ES CIERTA LA RELATIVIDAD GENERAL?
•RELATIVIDAD VS. OBSERVACIONES Y EXPERIMENTOS
RELATIVIDAD Y REALIDAD
• El Principio de Equivalencia
•Einstein y Newton
• Curvatura de la luz
• El tiempo
• Ondas gravitacionales
• Agujeros Negros
¿ES VÁLIDO EL PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA?
NEWTON 1700
Precisión 1 1000
¿ES VÁLIDO EL PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA?
Eötvös 1920
Precisión 1- 1012
¿ES VÁLIDO EL PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA?
Efecto Norvedt -1970’s
Precisión 1- 1013
TEORÍA 1
TEORÍA 2
RELATIVIDAD GENERAL
GRAVITACIÓN UNIVERSAL
pequeñostérminosG
pequeñostérminos
NewtonianaTeoríaGenerallatividad
pequeñostérminosTeoríaTeoría
pequeñostérminosxfxf
4
Re
12
)()(
2
0
AVANCE DEL PERIHELIO
Leverrier 180043’’ por sigloEinstein 1916
Curvatura de la luz
Einstein 1916ángulo = 1,75Eddington 1919 20%Hoy 1%°
T V
t = 42 min
EFECTO SHAPIRO
EFECTO SHAPIRO
T V
segt 51025 20% precisiónViking, Voyager0,1% precisión
TPH
Reb
cka-
Pou
nd
1960
’s
%02,0
)1( 2cTT PHPB
TPB
EXPERIMENTO DE VESSOT
Vessot 1970’s
Precisión 0,007%
ONDAS GRAVITACIONALES:
PERTURBACIONES VIAJERAS DE LA GEOMETRÍA
LA CRESTA DE LA ONDA
EL VALLE DE LA ONDA
ONDAS GRAVITACIONALES
• ONDAS TRANSVERSALES
• VIAJAN A LA VELOCIDAD DE LA LUZ
• CARÁCTER CUADRUPOLAR
• DÉBILES : P = (G/c5) w6 M2 R4
R
P=10-33 wattMM
LA MEJOR EVIDENCIA DE ONDAS GRAVITACIONALES
PSR 1913+16 -Hulse y Taylor
• Masa 1,4 M sol
•Período del pulso 59mseg (17 v/seg)
• “año” 7,75 horas
• Velocidad max 300 km/seg
• Avance del periastro 4° /año
• Reducción de la órbita 3mm/vuelta
•Cambio en el período 75 mmseg/año
T
T
RG
obs
1 0023 0 0041, ,
Conclusiones Inconclusas
La Relatividad General predice
•Curvatura de la luz por la gravedad
• Enlentencimiento del ritmo del tiempo
• Desplazamiento del Perihelio de los astros
• Retraso de Shapiro
• Ondas Gravitacionales
• Agujeros Negros
Y…. La expansión del universo !!
