Vad är universum krökt i relation till?

Det hävdas att universum är krökt. Jag tolkar det i sin enklaste form som t.ex. att en ljusstråle böjer av när den påverkas av ett gravitationsfält. Einstein förutsade detta och det visades senare med att en stjärna skenbart flyttade på sig när dess ljus passerade väldigt nära solen på väg till oss. Glasklart och lättfattligt. Min fråga: Krökt, ok! Men i relation till vad? Är det i relation till ett tänkt rätvinkligt och linjärt koordinatsystem som täcker in hela universum? Eller vad menar man?

Frågan ställdes 2019-11-07 av Hans, 65 år.

Det är helt korrekt att ett gravitationsfält innebär en krökning av rumtiden, och att således partiklar – som till exempel fotoner i en ljusstråle – som rör sig i närheten av massiva objekt påverkas. Om vi däremot tänker oss ett vakuum, där vi inte har något gravitationsfält (eftersom vi inte har några partiklar) så har vi istället en ”platt” rumtid utan några som helst krökningar. Så svaret på frågan är att rummet är ”krökt” i relation till en sådan ”platt” rumtid. Detta förklaras bäst genom en figur där vi å ena sidan inte har något gravitationsfält och därför en rätvinklig och ”platt” rumtid, och å andra sidan har en ”krökt” rumtid i närheten av massiva partiklar.

Frågan besvarades av Rebecca Lodin, doktorand vid avdelningen teoretisk fysik, institutionen för fysik och astronomi.