¿Qué quieren decir los físicos cuando afirman que el espacio-tiempo no es un medio?

Lo que consideramos como espacio tiene 3 dimensiones (x, y, z) con las que todos están familiarizados.
Einstein dijo que el tiempo es la cuarta dimensión que da espacio-tiempo. Y el espacio-tiempo está curvado por la masa que da gravedad. Suceden cosas interesantes debido a esto explicado en las teorías de la relatividad de Einstein.

Antes de este modelo, se pensaba que el espacio libre / vacío estaba hecho de un medio “éter”. Este modelo existió durante muchos siglos antes de que Einstein apareciera desde la antigüedad. La gente pensaba que el espacio / vacío en sí mismo era una especie de medio como el agua, con su propia densidad.

Por ejemplo, Newton sugiere la existencia de un éter en El tercer libro de Opticks (1718):

“No este medio etéreo al salir del agua, vidrio, cristal y otros cuerpos compactos y densos en espacios vacíos, se vuelve más y más denso en grados, y de esa manera refracta los rayos de luz no en un punto, sino al doblarse ¿gradualmente en líneas curvas? … ¿No es este medio mucho más raro dentro de los cuerpos densos del Sol, las estrellas, los planetas y los cometas, que en el vacío espacio celeste entre ellos? Y al pasar de ellos a grandes distancias, ¿no se vuelve más denso? y más densa perpetuamente, y por lo tanto causan la gravedad de esos grandes cuerpos uno hacia el otro, y de sus partes hacia los cuerpos; ¿cada cuerpo tratando de ir desde las partes más densas del medio hacia el más raro?

Puede ver que esto dice que hay una especie de líquido o sustancia que es menos denso que la materia que se puede mover. Y ese asunto es la falta de este medio. Sin embargo, no dice mucho acerca de las propiedades de este medio de éter, o qué tan rápido se puede viajar a través de él.

Pero Einstein dijo que no es un medio, es una curvatura del espacio-tiempo. La única diferencia real para el espacio libre es que no hay densidad en el vacío (sin éter). Pero el tiempo no es algo por lo que podamos avanzar en cualquier dirección, como podemos hacerlo en un medio. Si bien podemos movernos en cualquier dirección a través del espacio, el tiempo solo parece avanzar, y no podemos acelerar a través de él. Por lo tanto, para Einstein, ni el vacío del espacio libre vacío de materia ni el espacio-tiempo en sí mismo es un medio físico. El espacio libre es un vacío de materia, y el tiempo espacial está curvado por la materia.

Antes de que Einstein presentara su teoría, algunas personas razonaron que si se tratara de un medio, al igual que con otros medios, hay variaciones en el medio y variaciones de la rapidez con que la luz viajaría a través de él.

Michelson y Morley compararon la velocidad de la luz en direcciones perpendiculares, en un intento de detectar el movimiento relativo de la materia a través del éter luminífero estacionario (“viento etéreo”). Intentaban encontrar una diferencia en la velocidad de la luz debido al éter.

El resultado fue negativo, ya que la diferencia esperada entre la velocidad de la luz en la dirección del movimiento a través del presunto éter y la velocidad en ángulos rectos, no se encontró; Este resultado generalmente se considera la primera evidencia sólida contra la teoría del éter prevaleciente en ese momento, e inició una línea de investigación que finalmente condujo a una relatividad especial, que descarta un éter estacionario. Esto se debe a que una de las cosas que predijo la relatividad especial de Einstein fue una velocidad de luz constante de c = 3.8 × 10 ^ 8 m / s. Su teoría está respaldada de muchas maneras, por lo que nadie volvió a mirar la teoría del éter.

¿Es ese el final de la historia?
Bueno, una partícula teórica de gravitrón haría que nuestro modelo actual de física sea más completo y simétrico, ya que cualquier otra fuerza tiene una partícula asociada con su proyección. Entonces, un paisaje de gravitrones suena nuevamente como un éter, excepto que no se espera que tengan masa, por lo que no tienen densidad, por lo que en realidad no.

Teorías del éter
Éter luminífero
Experimento Michelson-Morley
Relatividad especial
Pruebas de relatividad especial.

El experimento de Michelson-Morley se realizó en 1896 para determinar si se trataba de un éter (o medio) en el que viajaba la luz. El resultado del experimento mostró que no solo la velocidad de la luz siempre era constante sino que también se mostraba que la tierra se movería En el espacio-tiempo, ese movimiento no jugó ningún papel en la velocidad de la luz que se mide. Hay conclusión … El espacio-tiempo no es un éter (medio) y no está hecho de nada. Se encontró que la velocidad de la luz era la misma en todos los marcos de referencia inerciales, lo que se convirtió en un postulado para que Einstein derivara la teoría de la relatividad especial.

La conclusión de que el espacio-tiempo no está hecho de nada y no es un medio fue incorrecta y estableció todo el avance del campo de la física en un curso de colisión con su destino.

Lo que no significa nuevas partículas para la física | Quanta Magazine

¿No podrían las partículas nuevas en el LHC ser exactamente lo que necesita la física?

Básicamente, estos dos artículos se resumen de esta manera en palabras de Sabine Hossenfelder …

“Si la protuberancia desaparece, (y lo hizo) esto nos catapultaría a lo que se conoce como el” escenario de pesadilla “para el LHC: el Higgs y nada más. Muchos físicos de partículas temen este escenario porque, si se hace realidad, los dejará sin orientación, perdidos en una espesura de modelos que se multiplican rápidamente y que amenazan con bloquear la luz solar. Sin un poco de física nueva, a todos les preocupa que no tendremos nada con lo que trabajar que no hayamos tenido en 50 años. Sin nuevas entradas que nos puedan decir en qué dirección mirar en el objetivo final de la unificación y / o la gravedad cuántica, finalmente tendríamos que admitir la verdad: estamos completamente perdidos “.

Lo que debería haberse concluido del experimento de Michelson-Morley es que el espacio-tiempo no está hecho de nada con lo que los físicos estén familiarizados. Los físicos hasta el día de hoy solo están familiarizados con las partículas que existen “en” el espacio-tiempo. Las entidades que existen “como” espacio-tiempo serían un concepto muy extraño. Todo lo que describimos matemáticamente fue que existía “en” el espacio-tiempo. Para expresar matemáticamente la entidad que existe “como” espacio-tiempo básicamente “no computa”.

Para aprender esta “nueva” matemática (que es lo que buscan los físicos), necesitará pasar por un proceso de aprendizaje llamado “El enigma del deslizador de rubíes”. (Razón # 6 en este artículo: La teoría de todo … ¿Qué tardó tanto?)

La Teoría de todo de Gordon revela que el espacio-tiempo es un medio que contiene entidades llamadas Gordon Omnipresent Dots (entidades de DIOS). Si el espacio-tiempo tiene propiedades, debería estar hecho de algo para transmitir esas propiedades. A partir de estas entidades y la energía requerida para su alineación inicial (antes del Big Bang), todo el universo y su contenido y sus leyes y parámetros físicos pueden derivarse de un curso inevitable de eventos derivados de estos dos postulados.

Lo que los físicos quieren decir cuando dicen que el espacio-tiempo no es un medio es que no es un medio de nada con lo que estén familiarizados.

Para citar a Einstein; “No existe un espacio vacío, es decir, un espacio sin campo. El espacio-tiempo no reclama la existencia por sí solo, sino solo como una cualidad estructural del campo ”.

El espacio-tiempo se origina en cómo la materia observa los caminos de las partículas sin masa.

Einstein nunca pensó en el espacio-tiempo como una curva: la respuesta de Paul Mainwood a ¿Qué es el espacio-tiempo? ¿Qué quiso decir Einstein cuando dijo que era curva?

La opinión de Poincaré sobre esto:

“Supongamos, por ejemplo, un mundo encerrado en una esfera grande y sujeto a las siguientes leyes: —La temperatura no es uniforme; es mayor en el centro y disminuye gradualmente a medida que avanzamos hacia la circunferencia de la esfera, donde es cero absoluto. La ley de esta temperatura es la siguiente: – Si R es el radio de la esfera, y r la distancia del punto considerado desde el centro, la temperatura absoluta será proporcional a [matemáticas] R ^ 2 – r ^ 2 [/ matemáticas].

Además, supongo que en este mundo todos los cuerpos tienen el mismo coeficiente de dilatación, de modo que la dilatación lineal de cualquier cuerpo es proporcional a su temperatura absoluta.

Finalmente, supondré que un cuerpo transportado de un punto a otro de diferente temperatura está instantáneamente en equilibrio térmico con su nuevo entorno.

No hay nada en estas hipótesis que sea contradictorio o inimaginable. Un objeto en movimiento se volverá cada vez más pequeño a medida que se acerque a la circunferencia de la esfera. Observemos, en primer lugar, que aunque desde el punto de vista de nuestra geometría ordinaria este mundo es finito, para sus habitantes parecerá infinito. A medida que se acercan a la superficie de la esfera, se vuelven más frías y, al mismo tiempo, cada vez más pequeñas. Por lo tanto, los pasos que toman también son cada vez más pequeños, de modo que nunca pueden alcanzar el límite de la esfera.

Si para nosotros la geometría es solo el estudio de las leyes según las cuales se mueven los sólidos invariables, para estos seres imaginarios será el estudio de las leyes del movimiento de los sólidos deformados por las diferencias de temperatura aludidas. Sin duda, en nuestro mundo, los sólidos naturales también experimentan variaciones de forma y volumen debido a las diferencias de temperatura. Pero al sentar las bases de la geometría, descuidamos estas variaciones; porque, además de ser pequeños, son irregulares y, en consecuencia, nos parecen accidentales.

En nuestro mundo hipotético, este ya no será el caso, las variaciones obedecerán leyes muy simples y regulares. Por otro lado, las diferentes partes sólidas de las que están compuestos los cuerpos de estos habitantes sufrirán las mismas variaciones de forma y volumen “. http://strangebeautiful.com/othe …

Significan que no puedes medir tu velocidad con respecto a ella, por lo que no hay un marco de descanso absoluto en el universo. El espacio-tiempo es simplemente un marco de coordenadas basado en un cierto marco de referencia inercial. Hay un número infinito posible de sistemas de coordenadas espacio-temporales.

Sin embargo, tanto el espacio como el tiempo se crearon durante el Big Bang, o algo así. La idea de que el espacio y el tiempo siempre han existido, desde el pasado infinito, me parece impensable: sería un efecto sin causa. Si hubo algún punto o período de creación, entonces me parece que el espacio y el tiempo deben estar hechos de algo o, en otras palabras, deben ser cosas materiales. Esto me lleva a creer que tanto el tiempo como el espacio tienen masa, y que posiblemente están formados por partículas, es decir, que el espacio y el tiempo son variables discretas, en una escala muy fina. Sin embargo, todavía no sería un medio, porque estas partículas serían indetectables.

Es difícil imaginar regiones donde no hay espacio ni tiempo, pero el vacío es así, y creo que nuestro universo está incrustado en él y proviene de él. El vacío no es un efecto, y no necesita causa, pero extrañamente tiene propiedades, propiedades que dieron origen a la existencia de este universo. Todo esto es solo una suposición personal.

Significan que la vieja teoría del éter de la luz ya no es necesaria. Se pensaba que la luz se propagaba a través de un medio, el éter luminiscente, pero hoy en día, desde Einstein, abandonamos la noción porque nos dimos cuenta de que era indetectable y redundante.

Creo que este es un problema semántico. La mayoría de las personas usa la palabra ” medio ” para referirse a algunas ” cosas ” que no sean un vacío difícil. El espacio-tiempo es un sistema de coordenadas en el que el “material” está incrustado y ubicado.