Arrastre de cuadros

Arrastre de cuadros es la predicción de Einstein relatividad general que una masa en rotación retuerce el tejido del espacio-tiempo alrededor de sí misma, arrastrando el espacio y el tiempo cercanos en la dirección de su giro. Es una de las consecuencias más contrarias a la intuición de tratar la gravedad como un espacio-tiempo curvo: un objeto que gira no sólo atrae cosas, sino que agita la geometría a su alrededor como una cuchara en miel.

Gravedad que se comporta como magnetismo

En la física de Newton, la gravedad depende sólo de cuánta masa hay presente, no de si se está moviendo. La relatividad general es diferente: masas en movimiento y en rotación producen efectos gravitacionales adicionales, en estrecha analogía con la forma en que las cargas eléctricas en movimiento producen magnetismo. Por esta razón, el arrastre de fotogramas también se denomina gravitomagnetismo. Un giroscopio sostenido cerca de un planeta en rotación precederá lentamente (su eje es arrastrado) incluso si nada lo toca. Esta predicción específica se conoce como Efecto lente-sediento, derivado en 1918.

Midiendo un giro casi imperceptible

Cerca de la Tierra, el arrastre de cuadros es extraordinariamente débil, lo que hace que un giroscopio se desvíe sólo unas pocas milmillonésimas de grado por año. Detectarlo requirió una precisión exquisita. de la NASA Sonda de gravedad B La misión, lanzada en 2004, puso en órbita giroscopios ultraprecisos y, después de años de análisis cuidadoso, confirmó el efecto Lense-Thirring con un margen de error de aproximadamente el 20%. Esto también lo han confirmado mediciones independientes que utilizan el seguimiento preciso de satélites láser.

Arrastre de cuadros en el extremo

Alrededor de un giro rápido Agujero negro de Kerr, arrastrar fotogramas se vuelve abrumador. Cerca del horizonte se encuentra una región llamada ergosfera, donde el espacio-tiempo es arrastrado tan violentamente que nada puede permanecer quieto: todo se ve obligado a girar con el agujero negro. Este arrastre extremo es lo que hace que el Proceso de Penrose posible extraer energía de un agujero negro y da forma a los discos y chorros de acreción arremolinados que se ven alrededor de los agujeros negros reales.

Un error común

El arrastre del marco no significa que la masa giratoria agarra y tira físicamente los objetos junto con la fricción. Nada material los toca. Lo que se arrastra es la propia definición local de "no rotación": un giroscopio que flota libremente, sin sentir fuerza, todavía encuentra su orientación arrastrada lentamente por la geometría retorcida del espacio-tiempo.