Relatividad generalAlgunas partes de este artculo pueden resultar complicadas, en ese caso se recomiendaIntroduccin a la relatividad general.

Representacin artstica de la explosin de la supernova SN 2006gy, situada a 238 millones de aos luz. De ser vlido el principio deaccin a distancia, las perturbaciones de origen gravitatorio de este estallido nos afectaran inmediatamente, ms tarde nos llegaran las de origen electromagntico, que se transmiten a lavelocidad de la luz.Lateora general de la relatividadorelatividad generales una teora delcampo gravitatorioy de los sistemas de referencia generales, publicada porAlbert Einsteinen1915y1916.El nombre de la teora se debe a que generaliza la llamadateora especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en estageneralizacinson elprincipio de equivalencia, que describe laaceleraciny lagravedadcomo aspectos distintos de la misma realidad, la nocin de lacurvatura del espacio-tiempoy elprincipio de covarianciageneralizado.La intuicin bsica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y uncampo gravitatoriouniforme. La teora general de la relatividad permiti tambin reformular el campo de lacosmologa. Historia[editar]Poco despus de la formulacin de lateora de la relatividadespecial en 1905, Albert Einstein comenz a elucubrar cmo describir los fenmenos gravitatorios con ayuda de la nueva mecnica. En 1907 se embarc en la bsqueda de una nueva teora relativista de la gravedad que durara ocho aos. Despus de numerosos desvos y falsos comienzos, su trabajo culmin en noviembre de 1915 con la presentacin a laAcademia Prusiana de las Cienciasde su artculo, que contena las que hoy son conocidas como "Ecuaciones de Campo de Einstein". Estas ecuaciones forman el ncleo de la teora y especifican cmo la densidad local de materia y energa determina la geometra del espacio-tiempo.Las ecuaciones de campo de Einstein sonno linealesy muy difciles de resolver. Einstein utiliz los mtodos de aproximacin en la elaboracin de las predicciones iniciales de la teora. Pero ya en 1916, el astrofsico Karl Schwarzschild encontr la primera solucin exacta no trivial de las Ecuaciones de Campo de Einstein, la llamadaMtrica de Schwarzschild. Esta solucin sent las bases para la descripcin de las etapas finales de un colapso gravitacional, y los objetos que hoy conocemos comoagujeros negros. En el mismo ao, se iniciaron los primeros pasos hacia la generalizacin de la solucin de Schwarzschild a los objetos concarga elctrica, obtenindose as la solucin deReissner-Nordstrm, ahora asociada con la carga elctrica de los agujeros negros.En 1917, Einstein aplic su teora aluniversoen su conjunto, iniciando el campo de la cosmologa relativista. En lnea con el pensamiento contemporneo, en el que se supona que el universo era esttico, agreg a sus ecuaciones unaconstante cosmolgicapara reproducir esa "observacin". En 1929, sin embargo, el trabajo deHubbley otros demostraron que nuestro universo se est expandiendo. Esto es fcilmente descrito por las soluciones encontradas porFriedmannen 1922 para la expansin cosmolgica, que no requieren de una constante cosmolgica.Lematreutiliz estas soluciones para formular la primera versin de los modelos delBig Bang, en la que nuestro universo ha evolucionado desde un estado anterior extremadamente caliente y denso. Einstein declar ms tarde que agregar esa constante cosmolgica a sus ecuaciones fue el mayor error de su vida.Durante ese perodo, la relatividad general se mantuvo como una especie de curiosidad entre las teoras fsicas. Fue claramente superior a la gravedad newtoniana, siendo consistente con larelatividad especialy contestaba varios efectos no explicados por la teora newtoniana. El mismo Einstein haba demostrado en 1915 cmo su teora lograba explicar el avance delperihelioanmalo del planetaMercuriosin ningn parmetro arbitrario. Del mismo modo, en una expedicin de 1919 liderada porEddingtonconfirmaron la prediccin de la relatividad general para la desviacin de la luz estelar por el Sol durante eleclipse total de Soldel 29 de mayo de 1919, haciendo famoso a Einstein instantneamente. Sin embargo, esta teora ha entrado en la corriente de lafsica tericay laastrofsicadesarrolladas aproximadamente entre 1960 y 1975, ahora conocido como la edad de oro de la relatividad general. Los fsicos empezaron a comprender el concepto deagujero negro, y a identificar la manifestacin de objetos astrofsicos como loscusares. Cada vez ms precisas, las pruebas delsistema solarconfirmaron el poder predictivo de la teora, y la cosmologa relativista, tambin se volvi susceptible a encaminar pruebas observacionales.Por qu es necesaria la teora de relatividad general?[editar]Los xitos explicativos de lateora de la relatividad especialcondujeron a la aceptacin de la teora prcticamente por la totalidad de los fsicos. Eso llev a que antes de la formulacin de la relatividad general existieran dos teoras fsicas incompatibles: La teora especial de la relatividad,covarianteen elsentido de Lorentz, que integraba adecuadamente elelectromagnetismo, y que descarta explcitamente lasacciones instantneas a distancia. La teora de lagravitacindeNewton, explcitamente no-covariante, que explicaba de manera adecuada lagravedadmedianteacciones instantneas a distancia(concepto de fuerza a distancia).La necesidad de buscar una teora que integrase, como casos lmites particulares, las dos anteriores requera la bsqueda de una teora de la gravedad que fuese compatible con los nuevos principios relativistas introducidos porEinstein. Adems de incluir la gravitacin en una teora de formulacin covariante, hubo otra razn adicional. Einstein haba concebido la teora especial de la relatividad como una teora aplicable slo asistemas de referencia inerciales, aunque realmente puede generalizarse a sistemas acelerados sin necesidad de introducir todo el aparato de la relatividad general. La insatisfaccin de Einstein con su creencia de que la teora era aplicable slo a sistemas inerciales le llev a buscar una teora que proporcionara descripciones fsicas adecuadas para un sistema de referencia totalmente general.Esta bsqueda era necesaria, ya que segn la relatividad especialninguna informacin puede viajar a mayorvelocidad que la luz, y por lo tanto no puede existir relacin decausalidadentre dos eventos unidos por un intervalo espacial. Sin embargo, uno de los pilares fundamentales de la gravedad newtoniana, el principio deaccin a distancia, supone que las alteraciones producidas en elcampo gravitatoriose transmiten instantneamente a travs delespacio. La contradiccin entre ambas teoras es evidente, puesto que asumir las tesis de Newton llevara implcita la posibilidad de que un observador fuera afectado por las perturbaciones gravitatorias producidas fuera de sucono de luz.Einstein resolvi este problema interpretando los fenmenos gravitatorios como simples alteraciones de lacurvatura del espacio-tiempoproducidas por la presencia demasas. De ello se deduce que el campo gravitatorio, al igual que elcampo electromagntico, tiene una entidad fsica independiente y sus variaciones se transmiten a una velocidad finita en forma de ondas gravitacionales. La presencia de masa,energaomomentumen una determinada regin de la variedad tetradimensional, provoca la alteracin de los coeficientes de la mtrica, en una forma cuyos detalles pormenorizados analizaremos en las secciones siguientes.En esta visin, la gravitacin slo sera unapseudo-fuerza(equivalente a lafuerza de Coriolis, o a lafuerza centrfuga) efecto de haber escogido un sistema de referencia no-inercial.Principios generales[editar]Las caractersticas esenciales de la teora de la relatividad general son las siguientes: Elprincipio general de covariancia: lasleyes de la Fsicadeben tomar la misma forma matemtica en todos los sistemas de coordenadas. Elprincipio de equivalenciao deinvariancia local de Lorentz: las leyes de la relatividad especial (espacio plano deMinkowski) se aplicanlocalmentepara todos losobservadoresinerciales. Lacurvatura del espacio-tiempoes lo que observamos como un campo gravitatorio, en presencia de materia la geometra del espacio-tiempo no es plana sino curva, una partcula enmovimiento libre inercialen el seno de un campo gravitorio sigue una trayectoriageodsica.