Buenas noches a todos, soy nuevo en el campo de la Relatividad General y he estado leyendo y aprendiendo sobre el tema en los últimos meses.
Por ejemplo, leí varios artículos sobre experimentos diseñados para probar el Principio de Equivalencia y otros aspectos de esta teoría.
Así que me pregunté:
¿Hay aspectos de la Relatividad General que aún no se han probado? ¿Hay algún experimento o proyecto en desarrollo? ¿Cómo puedo contribuir como estudiante de ingeniería?
Mis preguntas no son inocentes. Este año tengo que trabajar en un proyecto de iniciación a la investigación en mi escuela de ingeniería y me preguntaba en qué tipo de proyecto podría empezar, y sobre todo si es prudente adentrarme en un campo así a mi nivel.
Soy muy curioso y deseo profundizar mis conocimientos en el campo. El año pasado estudié el Problema de los Tres Cuerpos desde un punto de vista newtoniano y en particular el cálculo de los puntos de Lagrange y el estudio de su estabilidad en el plano orbital Sol-Tierra. ¿Habría algún aspecto de este problema que necesita ser explorado desde un punto de vista relativista tanto en matemáticas, física e informática?
Espero que mi inglés esté lo suficientemente bien escrito y sea comprensible.
Un buen recurso general sobre este tipo de cosas es el artículo de revisión de Will, The Confrontation between General Relativity and Experiment, https://arxiv.org/abs/1403.7377 . Lo actualiza cada pocos años. La versión más reciente es anterior a la detección directa de ondas gravitacionales (aunque ya se verificaron mediante observación en sistemas como el púlsar de Hulse-Taylor [PSR B1913+16]).
Si objetos como Sag A* se modelan correctamente como agujeros negros de Kerr (es decir, giratorios), entonces aún no hemos observado si tienen horizontes de sucesos, como predice GR. Como señaló Safesphere en un comentario, esto puede suceder en un futuro bastante cercano.
GR incorpora el principio de equivalencia y, por lo tanto, predice que no sucede nada especial en un horizonte de eventos en términos de las propiedades locales del espacio, ni cortafuegos ni ninguna otra locura. Esto no ha sido probado.
Hay bastante trabajo de teóricos como Joshi que sugiere que el colapso astrofísico en realidad podría no conducir a un agujero negro, sino a algún otro objeto, como una singularidad temporal. Es decir, la conjetura de la censura cósmica parece cada vez más débil. Esto no ha sido probado.
Si resulta que personas como Joshi tienen razón en sus sospechas, entonces potencialmente podríamos observar singularidades (porque no estarían ocultas detrás de horizontes de eventos). Esto nos permitiría probar una predicción de GR, que es que las singularidades deberían ser algo genérico que sucede en la mayoría de las condiciones iniciales. Si nunca tenemos esa oportunidad, entonces la única singularidad que alguna vez tendremos la oportunidad de observar es el big bang.
La precesión Lense-Thirring , a menudo denominada "arrastre de fotogramas", no se ha probado de manera convincente. Se suponía que el experimento del satélite Gravity Probe B haría eso, pero estuvo plagado de pares inesperadamente grandes que actuaban sobre los giroscopios, causados por la interacción entre las imperfecciones en la superficie de los rotores y su carcasa. El equipo de Gravity Probe B finalmente logró modelar eso y anunciar la detección de arrastre de fotogramas con una precisión del 20%. Pero me parece que la opinión dominante en la comunidad científica es que se necesita repetir este experimento.
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david z
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