E12 Relatividad General y Geometria del Espacio-Tiempo

Tópico

El protagonista de este modelo es la curvatura del espacio-tiempo, la curvatura que la relatividad general identifica con la gravedad misma, y que la masa y la energía son las que producen.

Las ecuaciones de Einstein ligan esa curvatura del espacio-tiempo a la distribución de masa y energía presente en él, en una relación de dos sentidos que se cierra sobre sí misma: la materia curva el espacio-tiempo, y ese mismo espacio-tiempo curvado es el que, a su vez, le dicta a esa misma materia cómo moverse a través de él.

La métrica de Schwarzschild describe ese espacio-tiempo curvado fuera de un objeto esférico que no rota, y un factor geométrico particular de esa métrica se anula exactamente en el horizonte de sucesos: por debajo del radio que marca ese horizonte, ni siquiera la luz logra escapar, un umbral geométrico absoluto que ninguna otra magnitud física logra alterar.

El corrimiento gravitacional al rojo alarga, a su vez, la longitud de onda de los fotones que logran escapar de ese mismo pozo gravitacional, y crece cuanto mayor es la masa del cuerpo emisor en relación con su propio radio: ese corrimiento resulta minúsculo al salir de la superficie del Sol, pero ya se vuelve notable al salir de la superficie de una enana blanca.

La última órbita circular estable se ubica a tres veces el radio de Schwarzschild y marca el borde interior del disco de acreción; la propia acreción sobre ese borde puede liberar, en el caso más eficiente conocido, una fracción considerable de la energía en reposo de la materia que cae, muy por encima de lo que libera la fusión nuclear del hidrógeno en las estrellas.

Las ondas gravitacionales son, por último, ondulaciones de esa misma curvatura del espacio-tiempo, predichas por Einstein y detectadas por primera vez, de forma directa, por un observatorio construido especialmente para ese fin, en el año dos mil quince. Así, desde la curvatura del espacio-tiempo con la que arranca este documento hasta esas ondulaciones detectadas con las que termina, pasando por la métrica de Schwarzschild, el corrimiento gravitacional al rojo y la última órbita circular estable, la relatividad general hace que una misma curvatura, producida por la materia y dictándole a su vez cómo moverse, termine manifestándose tanto en un horizonte de sucesos absoluto como en una ondulación medible a través de todo el espacio.

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