Es bien sabido que la Teoría General de la Relatividad de Einstein explica cómo los efectos gravitacionales parecen ocurrir instantáneamente a distancia. La masa deforma el espacio-tiempo y, por lo tanto, los objetos simplemente siguen líneas rectas en este espacio-tiempo 4D deformado. Pero, ¿a qué "velocidad" se deforma el espacio-tiempo?
Gedankenexperiment: Supongamos que un electrón se mueve a través del espacio en línea recta según algún observador. En el momento t, exactamente a 1 año luz del electrón según nuestro observador, se deja caer un objeto masivo, deformando el espacio-tiempo. ¿En qué momento después de t cambia la trayectoria del electrón para seguir la nueva geodésica y la 'curva' con respecto a nuestro observador?
Podría revertir el experimento mental para eliminar masa, que quizás sea más común en nuestro universo a escalas macroscópicas.
Las perturbaciones en un campo gravitatorio se propagan a la velocidad de la luz. Es decir, la "alabeo" del espacio-tiempo se propaga a la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz, medida localmente en el vacío, siempre es c. Pero si encuentras una manera de medir desde aquí la velocidad de la luz en algún otro lugar con un potencial gravitacional diferente, dirás que la velocidad allí parece diferente de c. Sin embargo, si vas allí y haces la medición, obtendrás precisamente c. Todo eso se debe a, o al menos está estrechamente relacionado con, la dilatación del tiempo gravitacional.
La trayectoria de una onda gravitacional se curva debido a la gravitación de la misma manera que la trayectoria de una onda de luz; los dos se mueven a la misma velocidad: siempre c cuando se mide localmente. Una "alabeo", es decir, un cambio que se propaga en el campo gravitacional, se inclina en 4 espacios de tal manera que el cambio sigue la velocidad local de la luz.
La única forma significativa de medir c es localmente, ya que el valor relativo de c entre aquí y allá depende del potencial gravitatorio en los lugares donde se mide. La luz puede tardar mil millones de años en llegar a ti si se origina muy cerca del horizonte de un agujero negro a solo un millón de años luz de distancia. Y, por supuesto, se desplazará hacia el rojo hasta el rango de microondas.
El electrón sentiría la "alabeo" del espacio y se movería en una nueva geodésica 1 año después de que la masa se haya soltado. Esto se debe a que, como dijo S. McGrew, la "alabeo" viaja a la velocidad de la luz (ya que ninguna información puede viajar más rápido que la velocidad de la luz). De manera similar, si se elimina la masa, la trayectoria del electrón tardaría 1 año en cambiar (suponiendo que su distancia a la masa no haya cambiado debido a la geodésica que estaba tomando).
Respuesta al comentario: Si bien GR sugiere que la velocidad de la luz puede disminuir en un campo gravitacional, nunca puede aumentar . El SR postula que la información nunca puede viajar más rápido de lo que aún retiene la luz. La gravedad se propaga no a la velocidad de la luz alterada por el potencial gravitacional, sino al límite de velocidad de nuestro universo, que resulta ser la velocidad de la luz cuando los campos gravitatorios están ausentes. Esa es la diferencia. Además, el tiempo que mencioné (1 año) es según el electrón. Podrías tener en cuenta la dilatación del tiempo, pero vamos: cuando el electrón está a 1 año luz de distancia y estamos hablando de escalas de tiempo tan grandes como un año, podemos ignorarlo por completo, para obtener una respuesta totalmente satisfactoria.
esfera segura
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