Vacío-éter y espacio-tiempo

En el pasado no se podía dar una explicación a varios fenómenos en los que había una acción a distancia, como el magnetismo o la gravedad, que ocurría en el vacío;

Por esta razón, se planteó la hipótesis del éter como algo que llevaría la información de la carga positiva a la carga negativa (permaneciendo en el campo del magnetismo), en definitiva, era inconcebible que esta fuerza de atracción pudiera existir en el espacio vacío.

En una etapa posterior se pensó en campos de fuerza ... Luego con la Relatividad General sobre la gravedad se piensa en una deformación del espacio-tiempo, por lo que (por ejemplo) la Tierra tiene un rumbo fijo en su giro alrededor del Sol

Ahora disculpe si mi pregunta de la introducción escribí imprecisiones, pero no supe explicar lo contrario... Llego a la pregunta de si en el pasado había irrumpido en el éter porque era inconcebible que una fuerza pudiera transmitirse en un vacío, ahora ¿por qué se puede deformar según la Relatividad General?

Si está vacío, ¿qué se deforma? Entonces tengo que volver a introducir el éter para que algo se deforme?

Espero que nadie se ría por esta mi tonta pregunta, sino que me ayude a entender un poco mejor en la medida de lo posible.

Después de Newton, no ves el espacio como nada o vacío. La relatividad general nos dice que el espacio puede deformarse. Por eso es importante. Es natural preguntarse cómo puede deformarse si es inmaterial. Pero la dura verdad es que se puede. Eso es lo que hizo famosa a la relatividad. Le da un nuevo significado al espacio.
Además, el "éter" en el que pensaba la gente estaba hecho de algún otro material que no era lo mismo que el espacio. La Relatividad General no recupera el éter, trata el espacio y el tiempo por igual y explica la gravedad como un fenómeno geométrico en lugar de una fuerza.

Respuestas (3)

Bienvenido a física.se.

El éter luminiferus fue postulado debido a la existencia de la luz como ondas electromagnéticas. Los físicos de la época habían estudiado las ondas en varios medios y no podían concebir que existiera una onda sin un medio que la transportara, similar al agua para las ondas en el mar o el aire para las ondas sonoras. Entonces, este medio hipotético era un marco de inercia contra el cual todo tenía cierta velocidad.

Existe el experimento de Michelson Morley que primero desmintió la existencia del éter luminífero y varios posteriores y recientes. La refutación dice que no existe un marco inercial básico para las ondas electromagnéticas, ya que siempre se mueven con velocidad c en cualquier marco.

El comportamiento de la materia y las ondas electromagnéticas es consistente con esto cuando se describe en términos de relatividad especial que asegura que la velocidad de la luz es c. Cualquier modelo de física que sea invariante de Lorenz asegura que esto es cierto. De hecho, los modelos teóricos de campo para la física de partículas pueblan el vacío con pares virtuales de partículas, PERO, todo el modelo es invariante de Lorenz, por lo que esta abundante población del vacío no es el éter luminífero de antaño.

Las ecuaciones de la relatividad general también respetan la invariancia de Lorenz, por lo que incluso si es difícil visualizar el espacio como un sistema dinámico subyacente, dado que es invariante de Lorenz, tampoco puede pensarse como un sustituto del antiguo éter luminífero.

Es la invariancia de Lorenz que se encuentra siempre validada experimentalmente lo que refutó la existencia del éter.

El experimento M&M fue o es un experimento inútil que no demostró nada. Calificar de "luminífero" sigue sin ayudar a reivindicar la inutilidad y el sinsentido del experimento. De hecho, el experimento de M&M había sido un experimento de caramelo perjudicial para el desarrollo científico.

En relatividad general, es la geometría del espacio mismo la que es dinámica.

  • La métrica determina la forma del espacio-tiempo en el que vivimos.
  • Esta métrica incluye el tiempo y el espacio, y por lo tanto nos puede decir: si estás avanzando en el tiempo (lo que todos hacemos), quedarte quieto es "de esa manera"; alrededor de un cuerpo masivo, este pasa a ser hacia el centro del cuerpo, por lo tanto, si queremos estar en una posición estática, se debe ejercer una fuerza para hacerlo.
  • La métrica es dinámica y, por lo tanto, el espacio en el que vivimos cambia todo el tiempo. La evolución de esta métrica está determinada por las ecuaciones de Einstein . Se puede demostrar que las ondulaciones y los cambios en la métrica regida por las ecuaciones de Einstein se propagan a la velocidad de la luz.

Estos puntos ilustran por qué la introducción de éter es innecesaria. Creo que 'deformar' no es la mejor palabra para usar cuando se piensa en la Relatividad General. Una mejor manera de pensarlo es en términos de una geometría del espacio y el tiempo que no es euclidiana.

No, no es necesario volver a introducir el éter luminífero (o el éter de cualquier tipo) para que el espacio/tiempo y la Relatividad General sean sensatos.

No es necesario postular ningún tipo de relleno espacial o sustrato filosófico para mantener la Relatividad General lógica y experimentalmente intacta. Sería útil que conceptualizara el espacio/tiempo como un conjunto de reglas probadas experimentalmente que gobiernan las interacciones de materia con materia, de materia con energía, y no como un volumen limitado (o ilimitado) lleno de materia y energía, sujeto a un reloj externo.

Generalmente, vemos espacio a nuestro alrededor y vemos un reloj en la pared. Pero no vemos espacio/tiempo. Además, son nuestras expectativas (en lugar de nuestro espacio/tiempo) las que se "deforman" cuando nuestro marco de referencia es empujado en formas que nuestros ancestros biológicos no necesitaban comprender para lograr la supervivencia evolutiva.

El espacio/tiempo puede tener una estructura, pero es útil para comprender la Relatividad General evitar considerarlo como un contenedor o como una sustancia dentro de un contenedor.