{"id":9488,"date":"2021-07-23T20:30:46","date_gmt":"2021-07-24T01:30:46","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=9488"},"modified":"2021-07-23T20:30:47","modified_gmt":"2021-07-24T01:30:47","slug":"estudio-revela-que-el-electromagnetismo-es-una-propiedad-del-espacio-tiempo-mismo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2021\/07\/23\/estudio-revela-que-el-electromagnetismo-es-una-propiedad-del-espacio-tiempo-mismo\/","title":{"rendered":"Estudio revela que el electromagnetismo es una propiedad del espacio-tiempo mismo"},"content":{"rendered":"\n

Por<\/em>: Jussi Lindgren y Jukka Liukkonen<\/p>\n\n\n\n

Imag\u00ednate si pudi\u00e9ramos usar campos electromagn\u00e9ticos fuertes para manipular las propiedades locales del espacio-tiempo, esto podr\u00eda tener ramificaciones importantes en t\u00e9rminos de ciencia e ingenier\u00eda. El electromagnetismo siempre ha sido un fen\u00f3meno sutil. En el siglo XIX, los estudiosos pensaban que las ondas electromagn\u00e9ticas deb\u00edan propagarse en alg\u00fan tipo de medio elusivo, que se llamaba \u00e9ter. Posteriormente, se abandon\u00f3 la hip\u00f3tesis del \u00e9ter y, hasta el d\u00eda de hoy, la teor\u00eda cl\u00e1sica del electromagnetismo no nos da una respuesta clara a la pregunta en la que los campos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos medios se propagan en el vac\u00edo. Por otro lado, la teor\u00eda de la gravitaci\u00f3n se comprende bastante bien. La relatividad general explica que la energ\u00eda y la masa le dicen al espacio-tiempo c\u00f3mo curvarse y el espacio-tiempo le dice a las masas c\u00f3mo moverse. Muchos f\u00edsicos matem\u00e1ticos eminentes han intentado comprender el electromagnetismo directamente como consecuencia de la relatividad general. El brillante matem\u00e1tico Hermann Weyl ten\u00eda teor\u00edas especialmente interesantes a este respecto. El inventor serbio Nikola Tesla pens\u00f3 que el electromagnetismo contiene esencialmente todo en nuestro universo. Entonces, \u00bfcu\u00e1l es la relaci\u00f3n mutua del electromagnetismo y la gravitaci\u00f3n? Ofrecemos una posible explicaci\u00f3n al acertijo.<\/p>\n\n\n\n

Las ecuaciones de Maxwell y la relatividad general: \u00bfde qu\u00e9 se trata todo esto?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las ecuaciones de Maxwell son las ecuaciones diferenciales parciales lineales clave que describen el electromagnetismo cl\u00e1sico. Las ecuaciones relacionan el campo electromagn\u00e9tico con corrientes y cargas. Por otro lado, en la relatividad general, la ecuaci\u00f3n de campo de Einstein es un conjunto de ecuaciones diferenciales parciales no lineales que describen c\u00f3mo evoluciona la m\u00e9trica del espacio-tiempo, dadas algunas condiciones, como la densidad de masa en el espacio-tiempo. Ambas ecuaciones son, en \u00faltima instancia, de segundo orden, si se ven correctamente.<\/p>\n\n\n\n

Por lo tanto, pensamos que quiz\u00e1s estemos hablando de la misma ecuaci\u00f3n rectora, que podr\u00eda describir tanto el electromagnetismo como la gravitaci\u00f3n. De hecho, queda claro que las ecuaciones de Maxwell se esconden dentro de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general. El tensor m\u00e9trico del espacio-tiempo nos dice c\u00f3mo se determinan las longitudes en el espacio-tiempo. El tensor m\u00e9trico tambi\u00e9n determina as\u00ed las propiedades de curvatura del espacio-tiempo. La curvatura es lo que sentimos como “fuerza”. Adem\u00e1s, la energ\u00eda y la curvatura se relacionan entre s\u00ed a trav\u00e9s de las ecuaciones de campo de Einstein. Las part\u00edculas de prueba siguen lo que se llama geod\u00e9sicas: los caminos m\u00e1s cortos en el espacio-tiempo.<\/p>\n\n\n\n

El eslab\u00f3n perdido
<\/strong>El v\u00ednculo entre la relatividad general y el electromagnetismo se vuelve claro asumiendo que los llamados cuatro potenciales del electromagnetismo determina directamente las propiedades m\u00e9tricas del espacio-tiempo. En particular, nuestra investigaci\u00f3n muestra c\u00f3mo el electromagnetismo es una propiedad inherente del propio espacio-tiempo. En cierto modo, el propio espacio-tiempo es, por tanto, el \u00e9ter. Los campos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos representan ciertas tensiones o torsiones locales en el tejido del espacio-tiempo. Nuestra investigaci\u00f3n muestra que el lagrangiano de la electrodin\u00e1mica es simplemente la acci\u00f3n de Einstein-Hilbert de la relatividad general, revela c\u00f3mo las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell son una condici\u00f3n de optimalidad para que la m\u00e9trica del espacio-tiempo sea suficientemente plana. Como la teor\u00eda de la relatividad general de Einstein establece que la m\u00e9trica es \u00f3ptima en cierto sentido, el electromagnetismo est\u00e1 oculto en las ecuaciones diferenciales no lineales de la relatividad general. Por otro lado, esto significa que la relatividad general es una teor\u00eda generalizada del electromagnetismo no lineal.<\/p>\n\n\n\n

Geometrizaci\u00f3n del mundo material
<\/strong>John Wheeler, el famoso f\u00edsico, propuso la idea de que todo el mundo material est\u00e1 construido a partir de la geometr\u00eda del espacio-tiempo. Nuestra investigaci\u00f3n apoya firmemente este tipo de filosof\u00eda natural. Significa que el mundo material siempre corresponde a algunas estructuras geom\u00e9tricas del espacio-tiempo. Las tensiones en el espacio-tiempo se manifiestan como campos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos. Adem\u00e1s, la carga el\u00e9ctrica se relaciona con algunas propiedades de compresibilidad del espacio-tiempo. La corriente el\u00e9ctrica parece ser un objeto de reequilibrio, que transporta carga para mantener plano el colector de espacio-tiempo Ricci. Esto es est\u00e9ticamente agradable, ya que la naturaleza parece luchar por la armon\u00eda, la eficiencia y la simplicidad. <\/p>\n\n\n\n

El tensor de curvatura de Riemann es m\u00e1s que una simple curvatura de Ricci: los campos electromagn\u00e9ticos estiran y doblan el espacio-tiempo.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aunque nuestra teor\u00eda muestra que las ecuaciones de Maxwell son una condici\u00f3n para que el espacio-tiempo sea un plano de Ricci<\/a>, los campos electromagn\u00e9ticos parecen causar una curvatura especial en el espaciotiempo. La curvatura relevante es lo que se conoce en geometr\u00eda diferencial como la curvatura de Weyl. La curvatura de Weyl en el espacio-tiempo es la curvatura local del espacio-tiempo de tal manera que localmente, los vol\u00famenes se conservan. Es un tipo especial de estiramiento y flexi\u00f3n del espacio-tiempo.<\/p>\n\n\n\n

Conclusiones
<\/strong>Creemos que la investigaci\u00f3n emp\u00edrica sobre este tema es importante. Esto significa medir la curvatura local del espacio-tiempo cuando hay fuertes campos electromagn\u00e9ticos presentes. Quiz\u00e1s uno podr\u00eda usar, por ejemplo, bobinas superconductoras y luz l\u00e1ser para medir cualquier desviaci\u00f3n en la estructura del espacio-tiempo. La modificaci\u00f3n artificial del espacio-tiempo podr\u00eda tener grandes beneficios en el campo de la ingenier\u00eda, por ejemplo. Finalmente, vale la pena mencionar que nuestro enfoque tiene el beneficio de la simplicidad: no necesitamos dimensiones adicionales, tensores de torsi\u00f3n, tensores m\u00e9tricos asim\u00e9tricos o similares.<\/p>\n\n\n\n

Este art\u00edculo es una traducci\u00f3n de otro publicado en Science X<\/a>. Puedes leer el texto original haciendo clic aqu\u00ed<\/a>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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