Gravitación es un libro de texto ampliamente adoptado sobre la teoría general de la relatividad de Albert Einstein , escrito por Charles W. Misner , Kip S. Thorne y John Archibald Wheeler . Fue publicado originalmente por WH Freeman and Company en 1973 y reimpreso por Princeton University Press en 2017. Con frecuencia se abrevia MTW (por los apellidos de sus autores). La ilustración de la portada, dibujada por Kenneth Gwin, es un dibujo lineal de una manzana con cortes en la piel para mostrar las geodésicas en su superficie.
El libro contiene 10 partes y 44 capítulos, cada uno de los cuales comienza con una cita. La bibliografía incluye una larga lista de fuentes originales y otros libros destacados en el campo. Si bien este no puede considerarse el mejor texto introductorio porque su cobertura puede abrumar a un recién llegado, y aunque algunas partes del mismo ya no están actualizadas, sigue siendo una referencia muy valorada para estudiantes de posgrado e investigadores avanzados a partir de 1998. [1]
Después de una breve revisión de la relatividad especial y el espacio-tiempo plano , se introduce la física en el espacio-tiempo curvo y se cubren muchos aspectos de la relatividad general; particularmente sobre las ecuaciones de campo de Einstein y sus implicaciones, confirmaciones experimentales y alternativas a la relatividad general . Se incluyen segmentos de la historia para resumir las ideas que condujeron a la teoría de Einstein. El libro concluye cuestionando la naturaleza del espacio-tiempo y sugiriendo posibles fronteras de investigación. Aunque se detalla la exposición sobre la gravedad linealizada , un tema que no se cubre es el gravitoelectromagnetismo . Se menciona algo de mecánica cuántica , pero no se incluyen la teoría cuántica de campos en el espacio-tiempo curvo ni la gravedad cuántica .
Los temas tratados se dividen en dos "pistas": la primera contiene los temas centrales, mientras que la segunda tiene contenido más avanzado. La primera pista se puede leer independientemente de la segunda. El texto principal se complementa con recuadros que contienen información adicional, que se puede omitir sin perder continuidad. También se insertan notas al margen para comentar el texto principal.
Las matemáticas, principalmente el cálculo tensorial y las formas diferenciales en el espacio-tiempo curvo , se desarrollan según sea necesario. También se incluye un capítulo introductorio sobre espinores cerca del final. Hay numerosas ilustraciones de ideas matemáticas avanzadas, como formas multilineales alternas , transporte paralelo y la orientación del hipercubo en el espacio-tiempo. Se incluyen ejercicios matemáticos y problemas físicos para que el lector practique.
La prosa del libro es coloquial; los autores utilizan un lenguaje sencillo y analogías con objetos cotidianos. Por ejemplo, las coordenadas transformadas por Lorentz se describen como una "caja de huevos aplastada" con una ilustración. Los tensores se describen como "máquinas con ranuras" para insertar vectores o formas unitarias, y que contienen "engranajes y ruedas que garantizan la salida" de otros tensores.
MTW utiliza la convención de signos − + + + y desaconseja el uso de la métrica + + + + con una coordenada temporal imaginaria . En las primeras páginas, se establecen las convenciones de signos para las ecuaciones de campo de Einstein y se enumeran las convenciones utilizadas por muchos otros autores.
El libro también utiliza unidades geometrizadas , en las que la constante gravitacional y la velocidad de la luz se establecen en 1. Los documentos finales contienen una tabla de conversiones de unidades.
El libro ha sido reimpreso en inglés 24 veces. Se han publicado ediciones de tapa dura y blanda. La cita original es
También se ha traducido a otros idiomas, incluido el ruso (en tres volúmenes), el chino [2] y el japonés. [3]
Se trata de una reimpresión reciente con nuevo prólogo y prefacio.
El libro todavía se considera influyente en la comunidad de la física, con críticas generalmente positivas, pero con algunas críticas sobre la extensión del libro y el estilo de presentación. Para citar a Ed Ehrlich: [4]
'Gravitación' es un libro tan destacado sobre relatividad que las iniciales de sus autores MTW pueden usarse en otros libros sobre relatividad sin explicación alguna.
James Hartle señala en su libro: [5]
Más de treinta años después de su publicación, Gravitación sigue siendo el tratado más completo sobre la relatividad general. En sus 1300 páginas se puede encontrar un análisis completo y fidedigno de casi cualquier tema relacionado con la materia. También contiene una extensa bibliografía con referencias a fuentes originales. Escrito por tres maestros del siglo XX en la materia, sentó las bases de muchos textos posteriores sobre el tema, incluido este.
Sean M. Carroll afirma en su propio texto introductorio: [6]
El libro que educó al menos a dos generaciones de investigadores en física gravitacional. Completo y enciclopédico, el libro está escrito de una manera a menudo idiosincrásica que o te gustará o no.
Pankaj Sharan escribe: [7]
Este libro de gran tamaño (20 cm × 25 cm) y 1272 páginas comienza desde el principio y contiene todo lo relacionado con la gravedad (hasta 1973). Hay cientos de diagramas y recuadros especiales para explicaciones adicionales, ejercicios, acotaciones históricas y bibliográficas y detalles bibliográficos.
Ray D'Inverno sugiere: [8]
También recomendaría consultar las secciones pertinentes del texto de Misner, Thorne y Wheeler, conocido como "MTW". MTW es un recurso muy rico y sin duda vale la pena consultarlo para una gran variedad de temas. Sin embargo, su estilo quizás no sea para todo el mundo (lo encuentro un tanto verboso en algunos lugares y no lo recomendaría para un primer curso de relatividad general). MTW tiene una bibliografía muy extensa.
Muchos textos sobre la relatividad general hacen referencia a ella en sus bibliografías o notas a pie de página. Además de las cuatro citadas, otras referencias modernas incluyen a George Efstathiou et al., [9] Bernard F. Schutz , [10] James Foster et al., [11] Robert Wald , [12] y Stephen Hawking et al. [13]
Otros libros de física importantes también lo citan. Por ejemplo, Mecánica clásica (segunda edición) de Herbert Goldstein , quien comenta: [14]
Este enorme tratado (¡1279 páginas! (¡el juego de palabras es irresistible!) merece elogios por los grandes esfuerzos realizados para ayudar al lector a atravesar el laberinto. El aparato pedagógico incluye pistas marcadas por separado, casillas de varios tipos, comentarios marginales y diagramas ingeniosamente diseñados.
La tercera edición del texto de Goldstein todavía incluye Gravitación como un recurso "excelente" sobre teoría de campos en su biografía seleccionada. [15]
Una reseña de 2019 de otro trabajo de Gerard F. Gilmore comenzaba: "Todo profesor de relatividad general depende en gran medida de dos textos: uno, el masivo 'Gravitación' de Misner, Thorne y Wheeler, el segundo, el diminuto 'El significado de la relatividad' de Einstein". [16]
