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Introducción matemática a la relatividad general

Índice Introducción matemática a la relatividad general

La teoría de la relatividad general es una teoría métrica de la gravitación que incorpora además una descripción básica de los sistemas de referencia totalmente generales.

71 relaciones: Acción de Einstein-Hilbert, Albert Einstein, Anatoly Logunov, Bernhard Riemann, Campo gravitatorio, Campo tensorial, Campo vectorial, Carl Friedrich Gauss, Cálculo tensorial, Combinación lineal, Conexión (matemática), Constante de gravitación universal, Convenio de suma de Einstein, Coordenadas galileanas, Cosmología, Covarianza y contravarianza, Curvatura, Curvatura del espacio-tiempo, Curvatura escalar de Ricci, Derivada covariante, Ecuación paramétrica, Ecuaciones de Euler-Lagrange, Ecuaciones del campo de Einstein, Espacio dual, Espacio-tiempo, Espín, Física clásica, Fibrado tangente, Geometría diferencial, Geometría elíptica, Gravitón, Gregorio Ricci-Curbastro, Isometría, Isomorfismo, János Bolyai, Lagrangiano, Línea geodésica, Ley de subir o bajar índices (tensores), Localmente, Longitud de arco, Magnitud física, Materia, Matriz identidad, Nikolái Lobachevski, Observador, Principio de covariancia, Principio de equivalencia, Principio de mínima acción, Quinto postulado de Euclides, Relatividad general, ..., Símbolos de Christoffel, Signatura, Simetrización y antisimetrización, Sistema de referencia, Tensor de curvatura, Tensor de energía-impulso, Tensor métrico, Teoría de Einstein-Cartan, Teoría de Kaluza-Klein, Teoría relativista de la gravitación, Teorema de Pitágoras, Thábit ibn Qurra, Transformación conforme, Transporte paralelo, Traza (álgebra lineal), Tullio Levi-Civita, Variedad diferenciable, Variedad pseudoriemanniana, Vector, Velocidad de la luz, 1-forma. Expandir índice (21 más) »

Acción de Einstein-Hilbert

La acción de Einstein–Hilbert (también conocida como acción de Hilbert) en relatividad general es la acción que proporcionan las ecuaciones del campo de Einstein a través del principio de mínima acción. Con la signatura, la parte gravitacional de la acción está dada por donde g.

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Albert Einstein

Albert Einstein (Ulm, Imperio alemán, 14 de marzo de 1879-Princeton, Estados Unidos, 18 de abril de 1955) fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado después suizo, austriaco y estadounidense.

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Anatoly Logunov

Anatoly Alekseevich Logunov (Анато́лий Алексе́евич Логуно́в; Obsharovka, óblast de Kúibyshev, 30 de diciembre de 1926 - Moscú, 1 de marzo de 2015) fue un físico ruso que trabajó en problemas relacionados con la teoría relativista del campo gravitatorio.

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Bernhard Riemann

Georg Friedrich Bernhard Riemann (Breselenz, 17 de septiembre de 1826-Verbania, 20 de julio de 1866) fue un matemático alemán que realizó contribuciones muy importantes al análisis y la geometría diferencial, algunas de las cuales allanaron el camino para el desarrollo más avanzado de la relatividad general.

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Campo gravitatorio

En física, el campo gravitatorio o campo gravitacional es un campo de fuerzas que representa la gravedad.

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Campo tensorial

Un campo tensorial es aquel en que cada punto del espacio lleva asociado un tensor.

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Campo vectorial

En matemática y física, un campo vectorial representa la distribución espacial de una magnitud vectorial.

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Carl Friedrich Gauss

Johann Carl Friedrich Gauss; (Braunschweig, 30 de abril de 1777-Gotinga, 23 de febrero de 1855) fue un matemático, astrónomo y físico alemán que contribuyó significativamente en muchos ámbitos, incluida la teoría de números, el análisis matemático, la geometría diferencial, la estadística, el álgebra, la geodesia, el magnetismo y la óptica.

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Cálculo tensorial

En matemáticas el cálculo tensorial hace referencia a las operaciones y algoritmos utilizados para operar con tensores.

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Combinación lineal

En matemáticas, particularmente en álgebra lineal, una combinación lineal es una expresión matemática que consiste en la suma entre pares de elementos, de determinados conjuntos, multiplicados entre sí.

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Conexión (matemática)

En geometría diferencial, la conexión es un objeto matemático definido en una variedad diferenciable que permite establecer una relación o "conectar" la geometría local en torno a un punto con la geometría local en torno a otro punto.

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Constante de gravitación universal

La constante de gravitación universal (G) es una constante física obtenida de forma empírica, que determina la intensidad de la fuerza de atracción gravitatoria entre los cuerpos.

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Convenio de suma de Einstein

Se denomina convenio de suma de Einstein, notación de Einstein o notación indexada a la convención utilizada para abreviar la escritura de sumatorios, en el que se suprime el símbolo de sumatorio representado con la letra griega sigma - \Sigma.

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Coordenadas galileanas

En teoría de la relatividad, un sistema de coordenadas galileanas locales para un punto del espacio tiempo, es un sistema de coordenadas espacio-temporales ortogonales cuyos símbolos de Christoffel se anulan en el punto considerado.

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Cosmología

La cosmología (del griego κοσμολογία, «cosmología», compuesto por κόσμος, /kosmos/, «cosmos, orden», y λογια, /logía/, «tratado, estudio») es la rama de la astronomía que estudia el universo en conjunto y su origen.

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Covarianza y contravarianza

Covarianza y contravarianza son conceptos empleados frecuentemente en áreas de la matemática y la física teórica.

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Curvatura

En matemáticas, la curvatura se refiere a cualquiera de una serie de conceptos vagamente relacionados en las diferentes áreas de la geometría.

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Curvatura del espacio-tiempo

La curvatura del espacio-tiempo es una de las principales consecuencias de la teoría de la relatividad general de acuerdo con la cual la gravedad es efecto o consecuencia de la geometría curva del espacio-tiempo.

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Curvatura escalar de Ricci

En matemáticas, la curvatura escalar de una superficie es el doble de la familiar curvatura gaussiana.

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Derivada covariante

La derivada covariante (\scriptstyle \nabla_i) es una generalización del concepto de derivada parcial (\scriptstyle \partial_i) que permite extender el cálculo diferencial sobre \scriptstyle \R^n con coordenadas cartesianas al caso de coordenadas curvilíneas en \scriptstyle \R^n (y también al caso todavía más general de variedades diferenciables).

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Ecuación paramétrica

En matemáticas, un sistema de ecuaciones paramétricas permite representar una curva o superficie en el plano o en el espacio, mediante valores que recorren un intervalo de números reales, mediante una variable, llamada parámetro, considerando cada coordenada de un punto como una función dependiente del parámetro.

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Ecuaciones de Euler-Lagrange

Las ecuaciones de Euler-Lagrange son las condiciones bajo las cuales cierto tipo de problema variacional alcanza un extremo.

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Ecuaciones del campo de Einstein

En física, las ecuaciones de campo de Einstein, ecuaciones de Einstein o ecuaciones de Einstein-Hilbert (conocidas como EFE, por Einstein field equations) son un conjunto de diez ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein que modelan la interacción fundamental de la gravitación como resultado de que el espacio-tiempo está siendo curvado por la materia y la energía.

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Espacio dual

En matemáticas, la existencia de un espacio vectorial 'dual' refleja de una manera abstracta la relación entre los vectores fila (1×n) y los vectores columna (n×1) de una matriz.

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Espacio-tiempo

El espacio-tiempo (también: espaciotiempo) es el modelo matemático que combina el espacio y el tiempo en un solo objeto continuo de cuatro dimensiones.

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Espín

El espín (del inglés spin 'giro, girar') es una propiedad física de las partículas elementales por la cual tienen un momento angular intrínseco de valor fijo.

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Física clásica

Se denomina física clásica a la física basada en los principios previos a la aparición de la mecánica cuántica.

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Fibrado tangente

En matemáticas, el fibrado tangente de una variedad es uno de los tipos más sencillos de fibrado obtenido como la unión disjunta de todos los espacios tangentes en cada punto de la variedad.

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Geometría diferencial

En matemáticas, la geometría diferencial es el estudio de la geometría usando las herramientas del análisis matemático y del álgebra multilineal.

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Geometría elíptica

La geometría elíptica (llamada a veces riemanniana) es un modelo de geometría no euclidiana de curvatura constante que satisface sólo los cuatro primeros postulados de Euclides pero no el quinto.

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Gravitón

El gravitón es una partícula elemental hipotética de tipo bosónico que sería la transmisora de la interacción gravitatoria en la mayoría de los modelos de gravedad cuántica.

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Gregorio Ricci-Curbastro

Gregorio Ricci-Curbastro (Lugo, Italia, 1853 - Bolonia, Italia, 1925) fue un matemático y profesor italiano.

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Isometría

Una isometría es una aplicación matemática entre dos espacios métricos que conserva las distancias entre los puntos.

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Isomorfismo

En matemáticas, un isomorfismo (del griego iso-morfos: Igual forma) es un homomorfismo (o más generalmente un morfismo) que admite un inverso.

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János Bolyai

János Bolyai (15 de diciembre de 1802, Kolozsvár, actual Cluj-Napoca, Rumanía-27 de enero de 1860, Târgu Mureș, Rumanía) fue un matemático húngaro (por entonces su lugar natal formaba parte del Imperio austrohúngaro).

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Lagrangiano

En física, un lagrangiano es una función escalar a partir de la cual se puede obtener la evolución temporal, las leyes de conservación y otras propiedades importantes de un sistema dinámico.

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Línea geodésica

En geometría, la línea geodésica se define como la línea de mínima longitud que une dos puntos en una superficie dada, y está contenida en esta superficie.

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Ley de subir o bajar índices (tensores)

La ley de subir o bajar índices es un método para construir isomorfismos entre espacios de tensores covariantes y contravariantes definidos sobre una variedad riemanniana o pseudoriemanniana (\mathcal,g_).

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Localmente

Localmente es un adverbio usado en topología para denotar la forma en que un determinado subconjunto o espacio topológico cumple una propiedad.

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Longitud de arco

En matemática, la longitud de arco, también llamada rectificación de una curva, es la medida de la distancia o camino recorrido a lo largo de una curva o dimensión lineal.

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Magnitud física

Una magnitud física (cantidad física o propiedad física) es una cantidad medible de un sistema físico a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas.

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Materia

En la física clásica y la química general, la materia es cualquier sustancia con masa y que ocupa un espacio al tener volumen.

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Matriz identidad

En álgebra lineal, la matriz identidad es una matriz que cumple la propiedad de ser el elemento neutro del producto de matrices.

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Nikolái Lobachevski

Nikolái Ivánovich Lobachevski —en caracteres cirílicos: Никола́й Ива́нович Лобаче́вский — (1 de diciembre de 1792-24 de febrero de 1856) fue un matemático ruso del.

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Observador

En física, un observador es cualquier ente capaz de realizar mediciones de magnitudes físicas del sistema para obtener información sobre el estado físico de dicho sistema.

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Principio de covariancia

El principio de covariancia o principio general de relatividad establece que las leyes de la Física deben tomar la misma forma en todos los marcos de referencia.

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Principio de equivalencia

El principio de equivalencia es el principio físico de la relatividad general y de varias otras teorías métricas de la gravedad.

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Principio de mínima acción

El principio de mínima acción, principio de acción estacionaria o principio de Hamilton es un presupuesto básico de la mecánica clásica y la mecánica relativista para describir la evolución a lo largo del tiempo del estado de movimiento de una partícula como de un campo físico.

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Quinto postulado de Euclides

El postulado de las paralelas o quinto postulado de Euclides es el postulado número cinco del libro Los Elementos (300 a. C.), elaborado por el matemático griego Euclides.

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Relatividad general

La teoría general de la relatividad o relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.

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Símbolos de Christoffel

En matemáticas y física, los símbolos de Christoffel, así nombrados por Elwin Bruno Christoffel (1829 - 1900), son expresiones en coordenadas espaciales para la conexión de Levi-Civita derivada del tensor métrico.

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Signatura

Signatura puede referirse a.

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Simetrización y antisimetrización

La simetrización y antisimetrización de un tensor son operaciones que a partir de un tensor producen un tensor del mismo tipo, pero con cierta simetría añadida en un conjunto escogido de índices.

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Sistema de referencia

Un sistema de referencia es un conjunto de convenciones usado por un observador para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un sistema físico y de mecánica.

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Tensor de curvatura

En geometría diferencial, el tensor de curvatura de Riemann, o simplemente tensor de curvatura o tensor de Riemann, supone una generalización del concepto de curvatura de Gauss, definido para superficies, a variedades de dimensiones arbitrarias.

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Tensor de energía-impulso

El tensor de tensión-energía, también llamado tensor de energía-impulso (o tensor de energía-momento) es una cantidad tensorial en la teoría de la relatividad de Einstein que se usa para describir el flujo lineal de energía y de momento lineal en el contexto de la teoría de la relatividad, además de ser de suma importancia en las ecuaciones de Einstein para el campo gravitacional.

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Tensor métrico

En geometría de Riemann, el tensor métrico es un tensor de rango 2 que se utiliza para definir conceptos métricos como distancia, ángulo y volumen en un espacio localmente euclídeo.

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Teoría de Einstein-Cartan

En 1922 Élie Cartan conjeturó que la relatividad general debe ser extendida incluyendo la torsión afín, que permite un tensor de Ricci asimétrico.

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Teoría de Kaluza-Klein

La teoría de Kaluza-Klein es una generalización de la teoría de la relatividad general.

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Teoría relativista de la gravitación

La teoría relativista de la gravitación (TRG) es una teoría del campo gravitatorio formulada, por Logunov, Mestvirishvili y Petrov.

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Teorema de Pitágoras

En matemáticas, el teorema de Pitágoras es una relación en geometría euclidiana entre los tres lados de un triángulo rectángulo.

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Thábit ibn Qurra

Thábit ibn Qurra ibn Marwán al-Sabi al-Harrani (826, Harrán, actual Turquía-901, Bagdad).

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Transformación conforme

En matemáticas, una transformación conforme es una función que preserva ángulos.

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Transporte paralelo

En matemáticas, un transporte paralelo en una variedad M con conexión especificada es un modo de transportarSe trata de buscar una aplicación T sobr el espacio tangente en dos puntos diferentes, para cada vector v del espacio tangente en el primer punto se obtiene un vector en el segundo espacio w, ese segundo vector se llama vector transportado T(v) con w.

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Traza (álgebra lineal)

En álgebra lineal, la traza de una matriz cuadrada A de nxn está definida como la suma de los elementos de la diagonal principal de A. Es decir, donde aij representa el elemento que está en la fila i-ésima y en la columna j-ésima de A. Para cualquier otra matriz, la traza es la suma de sus valores propios.

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Tullio Levi-Civita

Tullio Levi-Civita (Padua, 1873-Roma, 1941) fue un matemático italiano, famoso por su trabajo sobre cálculo tensorial, pero que también hizo contribuciones significativas en otras áreas de las matemáticas.

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Variedad diferenciable

En geometría y topología, una variedad diferenciable es un tipo especial de variedad topológica, a la que podemos extender las nociones de cálculo diferencial que normalmente usamos en \mathbb^n.

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Variedad pseudoriemanniana

En geometría diferencial, una variedad pseudoriemanniana es una variedad diferenciable equipada con un tensor métrico (0,2)-diferenciable, simétrico, que es no degenerado en cada punto de la variedad.

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Vector

En matemática y física, un vectorTambién llamado vector euclidiano o vector geométrico para distinguirlo del concepto más genérico de espacio vectorial o de otras acepciones.

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Velocidad de la luz

La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal que utilizando las unidades internacionales tiene el valor de, aunque suele aproximarse a m/s, en lenguaje común.

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1-forma

En álgebra lineal, una 1-forma o uno-forma o covector (también llamado función lineal), es una aplicación o transformación lineal de un espacio vectorial sobre su cuerpo de escalares, es decir, esta transformación aplica vectores en escalares.

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