Si se eliminara toda la materia del espacio-tiempo, ¿qué quedaría?

cuando el espacio-tiempo se describe como doblado/deformado/curvado por un campo gravitacional creado por un objeto masivo, ¿qué está sufriendo esta deformación? ¿Es solo una construcción matemática la que se está deformando o hay algo tangible que está experimentando este proceso de curvatura?

Todos los fenómenos que hemos observado hasta la fecha demuestran que es sensato afirmar que la Relatividad General no es solo una construcción matemática, sino que de hecho hay algo tangible que experimenta este proceso de curvatura, pero depende totalmente de lo que entiendas por tangible. Por supuesto, no puede notar estos efectos en la vida cotidiana, pero en una escala muy pequeña puede hacerlo. Al igual que la geometría que probablemente hayas estudiado en tu escuela, que es la Geometría Euclidiana, no puede ser cierta si aplicas sus reglas para calcular medidas geométricas en tu salón, los ángulos de un triángulo no sumarían 180 grados, el Teorema de Pitágoras no sería cierto. , por extraño que parezca, pero todo se debe al efecto de deformación o flexión del espacio-tiempo que cambia la geometría de su habitación, porque obviamente, ESPACIOy el tiempo se deforma en el proceso debido a la presencia de la masa de la Tierra y otros objetos. Recuerde que no solo el espacio está siendo deformado, por lo que la presencia de masa también deforma el TIEMPO , y así los sistemas en el espacio pueden evolucionar a través del tiempo y cambiar. Bueno, no podemos describir esta deformación más eficientemente con palabras de lo que se puede describir matemáticamente, pero juro que no incluiría ningún cálculo en él, solo términos matemáticos simples. Básicamente, existe un conjunto de ecuaciones conocidas como ecuaciones de campo de Einstein que describen matemáticamente esta deformación del espacio-tiempo y el cambio de la geometría euclidiana.

Si se eliminara toda la materia del espacio-tiempo, ¿qué quedaría?

Bueno, si eliminamos toda la masa y la energía del espacio-tiempo, se volvería plano debido a que no hay masa ni energía presentes. El lado derecho de las ecuaciones de campo de Einstein, que tiene el tensor de energía y tensión, que representa la cantidad de masa y energía en un punto dado en el espacio-tiempo, resultaría ser cero, por lo que el lado derecho total sería cero y así. para igualar que el lado izquierdo resultaría ser cero también. Por lo tanto, no habrá deformación del espacio-tiempo, la Geometría Euclidiana y la geometría que han aprendido en su escuela serán correctas. Cualquier sistema presente no evolucionaría a través del tiempo. He proporcionado una explicación relativista ya que no es posible unificar las explicaciones de la gravedad de la mecánica cuántica y la relativista en este momento.

Relativistamente, el espacio-tiempo en sí mismo tiene características: una forma general ( topología ) y una noción de distancia (pseudo-euclidiana generalizada) y ángulos ( geometría ).

Esta geometría puede evolucionar de formas interesantes incluso en ausencia de materia, por ejemplo, ondas en el propio espacio-tiempo ( ondas gravitacionales ).

Mecánicamente cuánticamente, una vez que nos deshacemos de todas las excitaciones de campo (incluidas las partículas), nos quedamos con el vacío.

La física moderna discutible ha resucitado una especie de éter, que sirve como medio para partículas reales de manera similar a cómo una red cristalina actúa como medio para fonones. A diferencia de un cristal, el vacío, sin embargo, es invariante de Lorentz.

Ahora, las partículas de un campo dado pueden interactuar con otros campos incluso cuando están en su estado fundamental ( polarización de vacío ). Además, los campos pueden tener un valor esperado de vacío distinto de cero (cf. el mecanismo de Higgs) siempre que el estado de vacío permanezca invariable según Lorentz (por lo tanto, el campo de Higgs es uniforme en el espacio). El estado fundamental de cero partículas de energía más baja tampoco es necesariamente un estado propio del operador de campo (adecuadamente manchado), es decir, las mediciones de las intensidades de campo pueden arrojar valores distintos de cero incluso sin que haya partículas (reales) presentes (fluctuaciones de vacío ) .

Creo que la respuesta depende de qué es una singularidad (o si existe). Kip Thorne ha descrito un agujero negro como un solitón hecho de espacio-tiempo. Sí, tiene masa (y giro y carga), pero ¿tiene alguna materia? Tal vez se quedarían atrás en su eliminación hipotética de toda la materia.