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2 parte de tres de unas charlas de relatividad
E N D
HABLANDO DE RELATIVIDAD Parte 2 Relatividad General o la Atractiva Gravedad rago@ula.ve
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 Pecado de Newton t 8 min ESPACIO O
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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
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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 MATERIA GEOMETRÍA PROPIEDADES GEOMÉTRICAS LOCALES DISTRIBUCIÓN DE MATERIA-ENERGÍA DENSIDAD DE MATERIA- ENERGÍA Y SUS FLUJOS CURVATURAS
ESPACIO 2D EUCLIDIANO b r a P c
ESPACIO EUCLIDIANO 3D ESPACIOTIEMPO MINKOWSKIANO (2 + 1)D Z T Y Y X X ESPACIO CURVO 3D ESPACIOTIEMPO MINKOWSKIANO (3 + 1)D ¿? ESPACIOTIEMPO CURVO (3 + 1)D
RELATIVIDAD Y REALIDAD • ¿ES CIERTA LA RELATIVIDAD GENERAL? • RELATIVIDAD VS. OBSERVACIONES Y EXPERIMENTOS • 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 GRAVITACIÓN UNIVERSAL RELATIVIDAD GENERAL
AVANCE DEL PERIHELIO Leverrier 1800 43’’ por siglo Einstein 1916
Curvatura de la luz Einstein 1916 ángulo = 1,75 Eddington 1919 20% Hoy 1%°
EFECTO SHAPIRO V T t = 42 min
EFECTO SHAPIRO V T 20% precisión Viking, Voyager 0,1% precisión
TPH Rebcka-Pound 1960’s TPB
EXPERIMENTO DE VESSOT Vessot 1970’s Precisión 0,007%
ONDAS GRAVITACIONALES: PERTURBACIONES VIAJERAS DE LA GEOMETRÍA
ONDAS GRAVITACIONALES • ONDAS TRANSVERSALES • VIAJAN A LA VELOCIDAD DE LA LUZ • CARÁCTER CUADRUPOLAR • DÉBILES : P = (G/c5) w6 M2 R4 P=10-33 watt M M R
PSR 1913+16 -Hulse y Taylor LA MEJOR EVIDENCIA DE ONDAS GRAVITACIONALES • 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