Estructur del universo


ESTRUCTURA DEL UNIVERSO

Trabajo Práctico
Física Astronómica





Teoría de la relatividad general

En 1916, Albert Einstein publicó una teoría que generalizaba su teoría de la relatividad para incluir movimientos acelerados. La importancia de esa teoría es que presentó un modelo para interpretar la fuerza de gravitación que tenía éxito allí donde fallaba el viejo modelo de newton.Explica la atracción gravitacional de los cuerpos en el universo y fue contrastada en cada prueba experimental realizadas por el científico alemán. 

Principio de equivalencia
Para una persona situada dentro de una caja herméticamente sellada, no existe diferencia entre el estar en el espacio con la caja acelerándose y otra persona situada en una caja similar reposando en un campogravitacional.
Puesto de otra manera, si la persona está encerrada en una caja blindada del exterior, la persona no tiene forma alguna de saber si la caja está en el espacio acelerándose o si la caja está en presencia de un campo gravitacional. Ambas condiciones son equivalentes para cualquier tipo de experimento que pretenda llevar a cabo. Esto lo podemos ilustrar de la siguiente manera:En el dibujo de la izquierda, tenemos a un astronauta cuya nave espacial está acelerándose hacia arriba. Si el astronauta suelta una pelota, la pelota caerá hacia abajo como consecuencia de la aceleración. Y en el dibujo de la derecha, tenemos a una persona cuya caja en la que se encuentra está en reposo en un campo gravitacional. También esta persona, si suelta una pelota, la verá caer haciaabajo pero esta vez como consecuencia de la atracción ejercida por el campo gravitacional. Ambas personas ven caer la pelota hacia abajo. Y si la caja en la que están encerradas es una caja herméticamente sellada y blindada, no tienen forma de saber en base a cualquier experimento que pretendan llevar a cabo si están en una caja que se está acelerando en el espacio o si están en una caja que está enreposo en un campo gravitacional.
El principio de equivalencia puede resumirse así:
El sistema de referencia acelerado equivale a un campo gravitatorio.


Curvatura de tiempo y espacio
Según Einstein, la masa y la energía hacen que el espacio-tiempo se curve. Le llevó ocho años de duro trabajo obtener las ecuaciones que gobiernan este escenario.
Colocando un objeto pesado como una bola debowling en una cama elástica, producirá un hundimiento en la superficie de la cama elástica, del mismo modo, una gran masa como la Tierra causa que la geometría local del tiempo-espacio alrededor de la misma se curve. 

Mientras más grande la masa, mayor será la curvatura. 
Un objeto relativamente más liviano que la bola de bowling tal como una pelota de ping-pong colocada cerca de la curvaturaen la cama elástica, acelerará hacia la bola de bowling de una forma gobernada por la curvatura misma. 
Haciendo girar la bola de ping-pong a la velocidad correcta en el perímetro de la curvatura, resultará en una pelota de ping-pong que "orbite" alrededor de la bola de bowling, esto es análogo a la Luna orbitando alrededor de la Tierra.
Las tres pruebas clásicas de la relatividad general
 Haytres fenómenos que explica o predice la teoría de la relatividad general, que ocurren en la realidad.
Curvatura de los rayos luminosos
Una de las predicciones de la relatividad general es que no solo los cuerpos ordinarios son influidos por la gravedad: también la luz lo es. En consecuencia, los rayos de la luz deberían curvarse al pasar cerca de grandes masas. Para observar este efecto, sepuede medir la curvatura de los rayos de la luz de una estrella cuando pasan próximos al sol. Esto solo puede hacerse durante un eclipse solar, puesto que en otro caso, la luz del sol no permite ver la de la estrella. La luz sufre una pequeña desviación al pasar cerca de los objetos muy masivos.

Precesión del perihelio de Mercurio
Desde antes de la relatividad general, se sabía que el planeta...