Relatividad General

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Einstein y la Relatividad General

• La atracción gravitacional es la manifestación
• de la curvatura del espacio-tiempo.

• La curvatura del espacio-tiempo es producida
• por la presencia de materia y energía.

Ecuaciones de la geometría del espacio-tiempo
(1915) Rmn -½gmn R Tmn
Albert Einstein 1879-1955
v Deflexión de la luz cerca del Sol v
Corrimiento de la órbita de Mercurio ? Agujeros
Negros (!) ? Expansión del Universo (!) ? Efecto
de la gravedad sobre el tiempo (!)
Predicciones
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Observación de Galileo La gravedad actúa sobre
todos los cuerpos de manera tal que la masa de
estos no importa una pelota de tenis y una bala
de cañón lanzados al aire se mueven casi igual
Newton
( la diferencia se debe al roce con el aire)
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• Observación de Einstein
• Lo anterior es como lo que sucede con una
  partícula libre pero que solo puede desplazarse
  pegada a una superficie curva la trayectoria no
  es rectilínea, pero la forma de la trayectoria no
  depende de la masa de la partícula.
• Esto conduce a que se puede entender la atracción
  gravitatoria como efecto de la curvatura del
  espacio.

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Agujeros Negros

• Primera solución exacta no trivial de las
• Ecuaciones de Einstein (1916)
• Einstein curiosidad matemática

Karl Schwarzschild 1873-1916
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Resultado del colapso estelar si Mgt3Ms (1939)
Objeto colapsado
Robert Oppenheimer 1904-1967
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• La solución de Schwarzschild es estable y
• debe corresponder a un objeto físico real
• Black Hole (1968)
• Pérdida de información
• Los agujeros negros no tienen pelo (1969)

John A. Wheeler 1911-
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Sagittarius A
2.600.000 MS
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Otras Predicciones
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Cosmología
Einstein, al igual que muchos, creía que el
universo era estático y eterno. Cuando descubrió
que sus ecuaciones admitían una solución que
describía un universo que se expande y finalmente
se contrae, creyó que debía modificar las
ecuaciones para evitar la presencia de esa
solución.
El meteorólogo ruso A. A. Friedmann demostró que
la expansión del universo es inevitable en la
teoría de Einstein (1922).
Aleksandr A. Friedmann 1888-1925
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La solución de Friedmann fue respaldada por el
descubrimiento de E.Hubble de que las galaxias se
están alejando unas de otras (1929). Esta
observación definitivamente descartó la idea de
un universo estático, como pensaba Einstein.
En 1933, el abate belga Georges Lemaitre demostró
que el Universo de Friedmann debió haber tenido
una gran
explosión inicial (y tal vez final). Este es
básicamente el modelo del Big-Bang, actualmente
el más aceptado.
Edwin P. Hubble 1889-1953
Esta idea se mantuvo por mucho tiempo como una
conjetura imposible de comprobar
experimentalmente, hasta que en 1965
Georges Lemaitre 1894-1966
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Los físicos norteamericanos Arno Penzias y Robert
Wilson encontraron una radiación de microondas de
2.7K, de origen extra terrestre cuando trataban
de poner a punto una antena de microondas.
Habían descubierto sin proponérselo la huella
del calor provocado por el Big-Bang en forma de
radiación proveniente del espacio exterior.
R. Wilson y A. Penzias 1936- 1933-
Esta observación fue confirmada por el satélite
COBE, que muestra la distribución de temperatura
del universo antes de la formación de estructuras
estrellas, galaxias, etc. (1992 ).
COBE
Confirmación definitiva del modelo de Big-Bang