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Capı́tulo 11 Los tests clásicos de la relatividad general Si la Teorı́a de la Relatividad resulta correcta, en Alemania dirán que soy alemán, en Suiza que soy suizo y en Francia que soy un gran cientı́fico. Si la teorı́a es falsa, para los franceses seré un suizo, para los suizos un alemán y para los alemanes un judio. (Atribuido a A. Einstein) En los últimos dos capı́tulos hemos desarollado una teorı́a moderna de la gravedad, a base de sólo tres principios: el Principio de Equivalencia, el Principio de Covariancia y el Principio de Mı́nimo Acoplo. Estos tres principios sencillos y elegantes llevan directamente a las ecuaciones de Einstein, que forman el núcleo de la teorı́a de la relatividad. Pero el hecho de que una teorı́a sea obtenida de manera elegante, a base de primeros principios, no implica que sea correcta, es decir, que describa bien la Naturaleza. Al fin y al cabo, lo que determina si una teo’ria fı́sica es correcta o no, son los resultados expermentales. Por lo tanto, para tener un poco más de confianza en la teorı́a, habrá que pasar por unas cuantas pruebas experimentales. 11.1. El lı́mite newtoniano Cuando Einstein en 1915 presentó su versión final de la relatividad general, no habı́a nin- guna razón experimental para dudar de la validez de la teorı́a newtoniana de la gravedad, salvo quizá el desplazamiento del perihelio de Mercurio (véase la sección 11.2). Al contrario, entre 1841 y 1845 los astrónomos John Couch Adams (1819-1892) en Cambridge y Urbain Le Verrier (1811- 1877) en Parı́s utilizaron independientemente la teorı́a de la gravedad newtoniana para predecir correctamente la posición del en ese momento desconocido planeta Neptuno a base de las irre- gularidades en el movimiento de Urano, un hecho que entonces fue recibido como un gran éxito tanto para la investigación teórica como para la gravedad newtoniana. Por lo tanto, si la relativi- dad general pretende ser una teorı́a moderna de la gravedad, que corrige a la teorı́a newtoniana, más vale que por lo menos recupere ésta en algún lı́mite no-relativista. El lı́mite adecuado resulta ser el lı́mite cuando el campo gravitatorio es débil y (casi) estático, es decir, cuando la curvatura del espaciotiempo es prácticamente cero y todas las partı́culas (in- cluso las que causan el campo gravitatorio) tienen velocidadesmucho más bajas que la velocidad de la luz, v ≪ 1. Con esta última condición estamos eligiendo implı́citamente un sistema de coor- denadas especı́fico, el sistema donde todas las velocidades son pequeñas. Aunque de este modo estamos perdiendo covariancia general, no nos importa demasiado de momento, ya que la teorı́a 170 III Relatividad General Los tests clásicos de la relatividad general El límite newtoniano
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