Si no hay gravedad, ¿por qué el espacio se curva alrededor de la Tierra?

Como lo obtuve del video de Veritasium en YouTube (lo sé, la gente me dijo antes que el video no es perfecto y que YouTube no es el mejor lugar para obtener ese conocimiento): un satélite vuela alrededor de la Tierra no por la gravedad ( según la teoría de la relatividad, no existe tal cosa), siempre se desfila en línea recta, pero el espacio alrededor de la Tierra está curvado a su alrededor, por lo que vuela alrededor de la Tierra.

También se dijo que no hay fuerza de gravedad, pero ¿no nos dice la teoría de la relatividad que cuanto más fuerte es la gravedad (el planeta más grande, la estrella) más lento pasa el tiempo cerca de ese planeta?

(Probablemente no esté relacionado con la pregunta, pero también es interesante cómo se relaciona "sin gravedad" con las ondas de gravedad).

@John Rennie parcialmente, sí. Pero el otro lado de mi pregunta explicado por la respuesta a continuación.
La órbita de la Tierra es curva en el espacio, pero eso no significa que el espacio mismo sea tan curvo como nuestra órbita. No es solo el espacio el que es curvo, es el espacio-tiempo , y los componentes temporales de esa curvatura son muy importantes. Consulte physics.stackexchange.com/a/587025/123208
“no hay gravedad” es solo una afirmación. Al igual que la curvatura del espacio y el tiempo. Ninguna declaración tiene una explicación de cómo se puede hacer. Su verdadera pregunta debería ser ¿cómo importa el espacio curvo? Nadie parece hacerse nunca esa pregunta.

Respuestas (2)

Es solo lenguaje. Los físicos podrían dejar de usar la palabra "gravedad" y en su lugar podrían decir "curvatura del espacio-tiempo". Pero por la fuerza de la costumbre, todavía hablamos de la "gravedad más fuerte" cerca de un planeta o estrella en lugar de "espacio-tiempo más fuertemente curvado" y todavía hablamos de "ondas gravitacionales" (tenga en cuenta que las ondas de gravedad son algo diferente) en lugar de " oscilaciones en la curvatura del espacio-tiempo”.

Pero aun así, ¿qué es la curvatura del espacio si no puedes explicar cómo la materia puede curvar el espacio? ¿Cómo lo hace?

Imagina planetas a la izquierda y derecha de tu nave espacial como en una avenida de árboles.

  • Al no sentir ningún arrastre, su nave se moverá hacia la izquierda y hacia la derecha dependiendo del próximo planeta. Todo el tiempo te sentirás ingrávido y sin ninguna aceleración.
  • Teniendo al final un planeta directamente frente a ti, caerás en caída libre hacia él, nuevamente sin sentir ninguna aceleración (si la atmósfera no se ralentiza).
  • Una nave espacial con diferente velocidad inicial, que parte del mismo punto y en la misma dirección inicial, seguirá un camino diferente.
  • El camino más recto tendrá un fotón.

Volando tangencialmente a un planeta tu nave tiene tres posibilidades.

  1. Con una velocidad lo suficientemente alta, se desviará y luego escapará.
  2. Con la velocidad justa, se doblará de manera que se curve alrededor del planeta.
  3. Con una velocidad más baja se estrella contra el planeta.

Dado que en todos estos casos no se siente la aceleración (excepto en el momento del choque), no se aplica ninguna fuerza. ¿Recuerdas F = ma? Por eso Einstein insiste en la formulación del espacio de flexión a partir de la gravedad.

Por supuesto, la gravedad juega un papel importante en todos estos procesos. Sin embargo, sería mejor hablar de potencial gravitatorio. Porque, por ejemplo, cualquier cálculo de la velocidad correcta para orbitar la Tierra sin tener en cuenta el potencial gravitatorio del Sol conduce a resultados incorrectos.

Si no hay gravedad, ¿por qué el espacio se curva alrededor de la Tierra?
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