Si soy un objeto en caída libre cerca de la Tierra, entonces soy un marco de referencia inercial y veo que la Tierra se acelera hacia mí sin que actúe ninguna fuerza sobre ella. ¿Qué provoca esa aceleración? La curvatura del espacio-tiempo que provoco debería ser insignificante. ¿Es la curvatura del espacio-tiempo causada por la propia Tierra responsable de su aceleración en mi marco?
En la mecánica clásica (newtoniana), no estás en un marco inercial, por lo que tus observaciones no son válidas: la aceleración es ficticia.
En relatividad general, la solución es más sutil. Estás en un marco inercial, al igual que la tierra. Pero en relatividad general, los marcos inerciales no son globales . La forma correcta de pensar sobre el movimiento de la tierra es determinar que sigue una geodésica y, por lo tanto, no tiene una aceleración adecuada. La aceleración aparente de la tierra es puramente un artefacto del marco que ha elegido, tal como lo es en el caso newtoniano.
Ambos están en marcos de inercia, que tienen una aceleración relativa entre ellos. Esto no puede suceder con el espacio-tiempo plano, pero no hay contradicción una vez que introduces el espacio-tiempo curvo.
Es importante distinguir entre la aceleración adecuada y la aceleración coordinada .
Un observador en el marco de reposo de la Tierra te vería acelerando con una aceleración de 9,8 m/s . Al mismo tiempo, verías la Tierra acelerando al mismo ritmo. Ambos son ejemplos de aceleración de coordenadas: cada observador etiqueta la posición del otro con algunos números y ve que esos números cambian a un ritmo creciente a medida que pasa el tiempo.
Sin embargo, ninguno de los observadores está experimentando la aceleración adecuada . En su marco de referencia, el hecho de que las coordenadas de la Tierra cambien a un ritmo creciente es un artefacto del hecho de que ha elegido un sistema de coordenadas que se mueve a través del espacio-tiempo curvo.
La fuerza que actúa sobre el suelo es la fuerza normal de la capa de la tierra justo debajo del suelo. La fuerza que actúa sobre la capa justo debajo del suelo es la fuerza normal justo debajo.
Sin embargo, en última instancia, no se puede entender realmente la gravedad con solo pensar en el marco de inercia. Todo el asunto del marco inercial solo funciona localmente: globalmente, tienes que saber cómo se curva el espacio-tiempo en todas partes y resolver las ecuaciones completas de Einstein, etc., para averiguar cómo se comportará la Tierra en presencia del campo gravitatorio. Como he dicho, la "fuerza" que actúa sobre cada partícula de la tierra, que la hace moverse en un movimiento no geodésico, es la presión (fuerza normal) de sus partículas compañeras.
usuario195162
cris
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