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TEMA 1: CONCEPTO DE GRAVITACIÓN


Espacio-tiempo

El concepto einsteniano de espacio-tiempo, el espacio de cuatro dimensiones (tres espaciales más el tiempo) no es fácil de entender, pero no es imposible. En primer lugar, notemos que para localizar un suceso en el universo no nos basta con decir dónde está, tenemos tambien que decir cuándo ocurre el suceso. Por ejemplo, si decimos "Le he dicho a mi amigo que quedemos exactamente en la puerta del bar Guarapo, justo debajo del cartel, para que no haya duda", nos damos cuenta de que no es suficiente: hay que decirle cuándo es la cita. Es decir, para situar completamente un suceso nos hacen falta las cuatro dimensiones. Pero, en segundo lugar, y esto es la esencia del concepto del espacio-tiempo, las dimensiones espaciales y temporales tienen la misma naturaleza, son la misma cosa, pueden intercambiarse entre sí. ¿Qué quiere decir esto?

Estamos acostumbrados a intercambiar los ejes de referencia de las tres dimensiones espaciales entre ellas sin problema, porque sabemos que tienen la misma naturaleza. Por ejemplo, si decimos "El bar Guarapo es fácil de localizar. Ponte en la plaza de la Catedral, camina 50 m al Norte y luego 200 m hacia el Este. Ahí está. Pero si estás al otro lado de la ciudad, ponte en la plaza del Mercado y camina 100 m al Sur y 80 al Oeste y allí te lo encuentras" (ver figura).

mapa.jpg (31525 bytes)

Hablando matemáticamente, decimos que hemos cambiado el origen de coordenadas (una vez lo situamos en la Catedral y la otra en el Mercado) y hemos recalculado en cada caso el valor de las coordenadas espaciales X e Y para situar el punto de interés. No hay ningún misterio en esto. Similarmente, al describir un suceso en el espacio-tiempo, pueden intercambiarse las coordenadas espaciales con la temporal, de modo que cierta cantidad de tiempo (hacia el pasado o el futuro) puede convertirse, si tomamos otro origen de coordenadas, en cierta cantidad de espacio (por ejemplo, hacia arriba o hacia abajo). Las coordenadas espaciales y la temporal del espacio-tiempo están completamente entremezcladas, tienen la misma naturaleza.

Veremos esto en el siguiente enlace sobre los gráficos espacio-tiempo, donde también visualizaremos cómo Einstein advirtió que las trayectorias en el espacio-tiempo de cuerpos bajo la fuerza de la gravedad son líneas curvas -y no rectas-, lo que le sugirió la idea de la deformación del espacio-tiempo por la gravedad.

(***) Texto complementario 4 Gráficos espacio-tiempo.

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