¿Quién fue el primero en formular la hipótesis de que la gravedad de una masa hace que el espacio-tiempo alrededor de otra masa se curve?

¿Fue Einstein? ¿O hubo alguien antes que él para formular esta hipótesis?

Respuestas (2)

La primera teoría métrica de la gravitación, en la que los efectos de la gravitación se tratan completamente en términos de la geometría del espacio-tiempo curvo, fue publicada por el físico finlandés Gunnar Nordström en 1913. Einstein publicó su propia teoría de la relatividad general en 1915.

La medición de la desviación de la luz que pasaba cerca del Sol durante el eclipse solar de 1919 (el experimento de Eddington ) produjo resultados que concordaban con la teoría de Einstein, mientras que la teoría de Nordström predecía que no había desviación. Posteriormente, Nordström nominó a Einstein para el Premio Nobel de Física.

¿Por qué no habría desviación en una teoría geométrica de la gravitación?
@lalala No incluía electromagnetismo. De Wikipedia . En cualquier teoría métrica de la gravitación, todos los efectos gravitatorios surgen de la curvatura de la métrica. En un modelo de espacio-tiempo en la teoría de Nordström... esto depende únicamente de la traza del tensor tensión-energía. Pero la energía de campo de un campo electromagnético aporta un término al tensor de tensión-energía que no tiene trazas, por lo que en la teoría de Nordström, ¡la energía de campo electromagnético no gravita!

La primera persona que conozco fue el matemático y físico William Clifford quien, al leer el Habilitationsschrift de Riemann y, casi cuarenta años antes de que Einstein desarrollara la relatividad general, planteó la hipótesis de que no solo todo el movimiento se debía a la curvatura del espacio, sino también la materia. .

Esto es asombrosamente profético considerando que Einstein solo demostró que la gravedad podría interpretarse como la curvatura del espacio-tiempo. Sin embargo, la teoría unificada moderna también muestra que la fuerza electromagnética, la débil y la fuerte también pueden interpretarse a través de la curvatura, no ahora del espacio-tiempo, sino de un paquete sobre el espacio-tiempo. Además, la supersimetría hipotética que asume una simetría entre bosones y fermiones, muestra que la materia debería ser, si la supersimetría es correcta, también un aspecto de la curvatura.

Es interesante especular cuánto del trabajo de Clifford era conocido por Einstein. Sería extraordinario si al menos no lo hubiera sabido, dadas sus propias preocupaciones. Además, es interesante especular cuánto de su trabajo de campo unificado también siguió el mismo camino que Clifgord, es decir, imaginar que todas las fuerzas y toda la materia eran un aspecto de la materia.

Habilitationsschrift de Riemann se publicó en un ensayo de 1854 y se tituló Sobre las hipótesis que se encuentran en las bases de la geometría . Clifford tradujo el ensayo en 1867 y tres años después, informó a la Sociedad Filosófica de Cambridge sobre el concepto de espacio curvo de Riemann, incluida su hipótesis de que tanto el espacio como la materia eran efectos de la curvatura. Tres años más tarde, su traducción fue publicada en Nature . En 1876, su informe a la sociedad se publicó como The Space Theory of Matter in their Proceedings .

El mismo Riemann sugirió algo similar, pero el suyo fue un comentario más general sobre la microestructura del espacio, más cercano en espíritu a la espuma del espacio-tiempo de Wheeler.

Clifford tenía 9 años en el momento de la conferencia de Riemann y nunca visitó Göttingen en su vida. Tampoco desarrolló la relatividad general, que utiliza el espacio-tiempo curvo, no el espacio curvo.
@conifold: No, no suponía que había visitado Gottingen o que había tenido contacto directo con Riemann. Leí una conferencia de Riemann. ¿Quizás se leyó una conferencia de Riemann? El mismo Hermann Weyl notó que Riemann y Clifford anticiparon las ideas de la Relatividad General. Mientras que GR solo explicaba la gravedad, Clifford sugirió que TODAS las fuerzas se explicaran de esta manera, y también el electromagnetismo. Su intuición también era correcta aquí. Si bien la fuerza débil y fuerte eran desconocidas en su momento, nuevamente estas fuerzas también se pueden expresar a través de la curvatura.
@conifold: Y tampoco, por supuesto, Clifford no anticipó la mezcla de espacio y tiempo, pero, de nuevo, ni Newton ni Arquímedes lo hicieron y eso no restó valor a sus logros.
@MoziburUllah: Clifford vio la conferencia de Riemann en youtube,
@markvs: Sí, porque tenía una máquina del tiempo, creo que no.
@MoziburUllah: Clifford no tenía otra forma de escuchar la conferencia de Riemann. Aunque, pensándolo bien, es posible que la madre de Clifford le leyera las conferencias de Riemann como cuentos para dormir.
@Markvs: Riemann vivió entre 1826 y 1866 en Alemania. Clifford vivió entre 1845 y 1879. Hubo tiempo suficiente para que las conferencias de Riemann se filtraran a Inglaterra. Si bien su madre podría haber tenido afinidad con la filosofía natural, dado que estaba relacionada con Sir Thomas Bodley, profesor de filosofía natural en el Magdalen College y fundador de la Bodliean Library, es poco probable que su madre leyera algo de Riemann debido a lo abstruso de las matemáticas. La geometría diferencial todavía se considera un tema difícil ahora, incluso después de 150 años de darle forma a una herramienta bien afilada.
@conifold: Ver actualización, es Habilitationsschrift de Riemann lo que leyó. Clifford habría tenido solo 22 años en ese momento. También lo sintió tan bien que lo tradujo y su traducción fue publicada por Nature .
@markvs: No, su madre no se lo leyó. Probablemente encontró el Habikitationsschrift de Riemann en la biblioteca, ya sea porque se lo contaron o porque buscaba el trabajo de Riemann. Podría ser que se topó con él hojeando. Nunca sabes.
¿Quién fue el primero en formular la hipótesis de que la gravedad de una masa hace que el espacio-tiempo alrededor de otra masa se curve?
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