Si Einstein dijo que el tiempo y el espacio son el mismo continuo, ¿por qué la gente dice que el tiempo es la cuarta dimensión, no sería en todas las dimensiones?

Si Einstein dijo que el tiempo y el espacio son el mismo continuo, ¿por qué la gente dice que el tiempo es la cuarta dimensión, no sería en todas las dimensiones?

No. Si cuatro ruedas y un motor son parte del mismo automóvil, ¿diría que el motor está “en” las cuatro ruedas? Por supuesto no; eso sería una tontería. Del mismo modo, nunca diríamos que una rueda estaba “en” todas las demás, y dudo que pueda argumentar que una dimensión espacial (por ejemplo, la dimensión de arriba hacia abajo) estaba “en” las otras dos, entonces, ¿por qué decir eso sobre ¿hora?

Ahora que he pasado un párrafo separando las dimensiones entre sí, probablemente sería una buena idea discutir cómo están relacionadas , para que no tenga la impresión de que el “espacio-tiempo” es una agrupación sin sentido y totalmente arbitraria de Dimensiones separadas.

Una forma de mostrar que dos (o más) cosas están fundamentalmente relacionadas es si observadores diferentes necesitarían diferentes combinaciones de esas cosas para describir algún fenómeno físico. Eso fue un poco bocado, así que daré un ejemplo: digamos que, según un observador, hay una carga que comienza en reposo en presencia de un campo eléctrico uniforme y, por lo tanto, siente una fuerza eléctrica. Un observador diferente , moviéndose con respecto al primero, verá que la carga comienza a moverse , y verá campos eléctricos y magnéticos en esa región del espacio, y verá que la carga experimenta fuerzas tanto eléctricas como magnéticas . En resumen: la cuestión de si una partícula está experimentando una fuerza eléctrica y / o magnética y cuánto de cada una es subjetiva (hasta cierto punto). Es por eso que lo llamamos una cosa unificada, “electromagnetismo”.

Las tres dimensiones espaciales son algo similares, por lo que las unificamos en una entidad llamada “espacio”. Si estamos parados uno al lado del otro, pero luego giro un poco a la derecha, ahora tenemos diferentes nociones de lo que significa “adelante” o “izquierda”; Se podría decir que una pelota está rodando hacia adelante , pero para mí sería moverse hacia adelante y hacia la izquierda . Ambos estamos en lo correcto , por supuesto … lo cual es posible porque las dimensiones “adelante-atrás” y “izquierda-derecha” son parte de la entidad unificada del “espacio”.

Puede pensar que eso es hacer trampa, porque solo está cambiando las definiciones de las instrucciones. Pero qué hay de esto: dos observadores, uno sentado en un tren en movimiento, el otro parado al lado, pero ambos usando las mismas definiciones direccionales. La persona en el tren lanza una pelota en el aire (según ellos). ¡La persona en el suelo vería la pelota viajando hacia arriba y en la dirección del movimiento del tren! Una vez más, la combinación de dimensiones involucradas es subjetiva hasta cierto punto, lo que requiere que estén relacionadas entre sí de alguna manera.

Ahora, finalmente, el espacio-tiempo . En la física newtoniana, el espacio y el tiempo fueron modelados como completamente separados: las dimensiones espaciales estaban relacionadas entre sí (como se describió anteriormente), pero cada observador estaría de acuerdo con el paso del tiempo; No había nada subjetivo allí. Sin embargo, una de las ideas de la relatividad es que este no es el caso físicamente . La separación entre dos eventos en el espacio y el tiempo termina siendo (algo) subjetiva, dependiendo del marco de referencia utilizado. Por ejemplo, en un marco de referencia, dos petardos (estacionarios) pueden explotar al mismo tiempo, a 10 metros de distancia a lo largo del eje x (una separación puramente espacial). Sin embargo, en un marco de referencia que se mueve a lo largo del eje x (en relación con el primero), los petardos no se disparan simultáneamente, y la distancia entre ellos es inferior a 10 metros … una separación menor en el espacio, pero no ¡Cero separación en el tiempo! Estas diferencias se rigen por la transformación de Lorentz.

Entonces, así como nos vimos obligados a hablar sobre electromagnetismo , dado que una interacción dada es una combinación diferente de eléctrica y magnética en diferentes marcos de referencia, también estamos obligados a hablar sobre el espacio-tiempo , ya que la separación entre dos eventos dados es una combinación diferente de espacio y temporal en diferentes marcos de referencia.

Es una cuestión de simetría. Si fueras 4d con 5d criatura del tiempo, y cortando un mundo inmutable 3d + 1d … OK, sería más fácil dejar de pensar y pensar en las personas planas de “el Planiverso” … si encuentras un universo 2d con el 3d como hora. Las criaturas son planas. Los planetas son discos. La simetría existirá a izquierda y derecha en los planetas de disco. El tiempo se extiende o se extruye en la dirección Z, por lo que no se pierde ni se “sobrescribe” el historial. Toda la historia está ahí. Por ejemplo, tome dos discos que chocan y rebotan, a medida que pasa el tiempo, todo a velocidad constante. Esto formaría una estructura en forma de tubo en forma de X con las monedas tocando en el centro. Con eso, el futuro y el pasado tienen el mismo aspecto. Pero el tiempo está en el eje Z. Sabes porque los discos son circulares, solo si cortas paralelamente con el plano XY … Este ejemplo fue en Steven Hawking’s a “Breve historia del tiempo”, capítulo Times Arrow, primera edición, si no lo estoy explicando lo suficientemente bien.

en criaturas parecidas a peces probablemente tengan simetría izquierda derecha … En las dimensiones espaciales, puede ver estas formas. En el tiempo verás el movimiento. Haga un corte en el plano ZX, (Z es el tiempo otra vez), con cosas en movimiento, no capturará una entidad 2D en un momento dado. obtendrá algo de su movimiento y su materia. No reconocible Pero si tomas un avión y lo mueves a través del tiempo, y solo miras la intersección del planeta con el espacio x, y (z es el tiempo), tendrías una imagen en movimiento, en 2d, de las criaturas. Podías ver el interior y el movimiento a medida que las criaturas lo experimentan. Como un libro animado o una película. Pero, pero el tiempo será la dimensión a lo largo de la cual todo nace, se desarrolla y muere. La dimensión del grosor del libro animado. La dirección de la muerte es el futuro, el otro extremo es lo que recuerdan las criaturas, los buenos días. Si tienes el comienzo, ese sería un punto, el Big Bang. No toques eso, hace calor. (de hecho, es poco probable que podamos sentir sus átomos, o descubrirlo en absoluto, este es tu experimento)

Pero no nos mueve. Es un continuo continuo en 3D.

se extenderá con una escala, teóricamente la velocidad de la luz, una distancia de un año luz mostrará un año … así que sería un monolito, una sección que podrías estudiar, no tendría muchos detalles en la dirección del tiempo, se estiraría, según tengo entendido. Entonces, la física teórica dice que 2 + 1 significa 2d espacio y 1 d tiempo. 3+ 1 para nuestro universo 4d. 3 dimensiones son similares a 1 es impar. Agujeros negros … ahora eso lo mezcla más. pero, esa es la excepción, otro tema.

Bueno, lo primero que todos debemos entender es que, por brillante que fuera Einstein, era solo humano como el resto de nosotros, por lo que no sabía todo y no tenía razón sobre todo lo que dijo. Él especuló cosas basadas en su propia imaginación y no estamos obligados a aceptar sus especulaciones más imaginativas como conocimiento.

Ni Einstein ni ningún otro genio famoso han demostrado que algo persista en la naturaleza llamado espacio-tiempo . Es simplemente un modelo matemático de un concepto que se originó en la ficción y es anterior a Einstein. Pero no hay nada que persista en realidad llamado tiempo o espacio-tiempo .

Para citar otra respuesta, escribí:

El tiempo es simplemente la medida del número de repeticiones de una ocurrencia física precisa, típicamente, que involucra movimiento, y nada más. No es una fuerza, objeto, sustancia o entidad.

Incluso como una supuesta dimensión en algo llamado “espacio-tiempo”, no persiste en ninguna parte en la realidad, excepto como una medida de movimientos y ocurrencias en otras cosas.

El tiempo no “fluye” ni hace nada. Es simplemente el seguimiento de otras cosas haciendo cosas en secuencia. No “comienza”, excepto cuando alguien marca mental o físicamente alguna ocurrencia como “el comienzo” de un período de tiempo, y no “termina”, excepto cuando alguien demarca el final del período.

De lo que la mayoría de las personas no se dan cuenta es que se pueden usar gráficos y dibujos elegantes, junto con las matemáticas, para representar simbólicamente todo tipo de ideas que suenan impresionantes. Pero estas ideas no son todas realidades.

La tela, ¿o la fabricación? Del espacio-tiempo

Déjame mostrarte cómo has sido engañado por el engaño de los modelos visuales del supuesto espacio-tiempo. Esta demostración usando un modelo físico de lo que típicamente se representa en los gráficos de computadora realmente nos ayuda a ver mejor exactamente dónde ocurre el truco. Aquí, un maestro en un aula utiliza una gran pieza de licra (una opción adecuada, si lo piensa) para representar la estructura del espacio-tiempo y varios objetos para representar cuerpos en el espacio:

Lo que las personas no reconocen en las representaciones gráficas es que sugieren una atracción gravitacional en una dirección hacia abajo en relación con la superficie de la “tela” que supuestamente representa el espacio-tiempo. No es tan obvio que el plano que representa la superficie de la tela es un plano seleccionado arbitrariamente entre un número infinito de planos en cada dirección con respecto a cada cuerpo que se muestra como descansando sobre la tela.

Sin embargo, la ilustración sugiere una dirección inherente “hacia abajo” para todos los cuerpos que descansan sobre la tela, esa dirección es hacia los aparentes polos “sur” de cada cuerpo. Esto sugiere que el tirón no proviene de los cuerpos, sino de algún lugar “debajo” de la tela.

En el caso del modelo físico, ¡este es exactamente el caso! Observe, en mi versión marcada a continuación, las flechas rojas. Los objetos en la tela con una masa más pequeña son atraídos hacia la depresión creada por la masa más grande, ¡no por su propia gravedad, sino por la gravedad de la tierra debajo de todos los objetos!

¿Qué, en el espacio (y en la ilustración), está “debajo” del plano arbitrario al que todos los cuerpos se están acercando ? Y, ¿por qué domina esa atracción entre los que acompañan a los innumerables aviones en cualquier otra dirección?

Incluso en el único plano arbitrario, ¿qué hace que la atracción hacia los aparentes polos sur y no desde el otro lado de la “tela” hacia los polos norte? ¿Y por qué cualquiera de estos anularía los planos este-oeste y todo lo demás?

Por lo tanto, estos modelos alejan la fuerza de la gravedad de los cuerpos a una fuente desconocida en alguna dirección en relación con los cuerpos. En nuestro modelo físico, sabemos que los objetos están siendo arrastrados por la gravedad de la tierra debajo de ellos. Pero los planetas que descansan sobre un plano arbitrario de tejido de espacio-tiempo no tienen una fuente extrínseca de gravedad y contradicen lo que hemos dicho que es la gravedad .

Ahora, para que alguien venga y trate de acusarme de negar la ciencia y negar la existencia de la gravedad, déjame aclarar que eso no es lo que estoy haciendo. Creo en la gravedad y no viviría sin ella.

Lo que estoy mostrando es cómo las representaciones gráficas o simbólicas de las cosas que sabemos (o creemos) existen (pero no podemos ver) no necesariamente prueban que existen o muestran su naturaleza exacta si existen.

Y todo lo que tenemos para el espacio-tiempo son modelos que funcionan en contra de otras cosas que hemos aprendido, como dónde reside la atracción entre las masas: que está en las masas mismas y no en una “tela” inventada dibujada alrededor de imágenes y dibujos.

El espacio-tiempo solo existe como líneas en gráficos bonitos.

Pregunta original

Si Einstein dijo que el tiempo y el espacio son el mismo continuo, ¿por qué la gente dice que el tiempo es la cuarta dimensión, no sería en todas las dimensiones?

El problema con la forma en que los físicos entienden las dimensiones es que no tienen idea de cómo se crea una dimensión. Una dimensión espacial debe definirse como una dirección donde el movimiento (energía cinética) a lo largo de esa dimensión es independiente de la energía cinética que existe a lo largo de otras dimensiones.

Esta es la manera en que Gordon Theory of Everything nos dice que consideremos qué dimensión. El modelo Gordon comienza con el verdadero universo vacío y con solo dos postulados crea nuestro universo y matemáticamente deriva todo en él. Por lo tanto, literalmente deriva cada parámetro, la estructura del espacio-tiempo, la estructura interna de cada partícula y cada ley de la física sin necesitar nada más que estos dos postulados primordiales.

Actualmente los físicos consideran una distancia a lo largo de una dirección como una dimensión. El espacio-tiempo tiene la propiedad de tres direcciones de energía independientes (o dimensiones). Los físicos también consideran el tiempo como una dimensión separada, pero en realidad tanto la distancia como el tiempo no son dimensiones, son parámetros que se pueden medir. Ninguno de estos parámetros representa independientemente una dimensión. Esto se debe a que el “movimiento” requiere distancia y tiempo.

Por lo tanto, se necesita tiempo y distancia para crear una dimensión. Esta es una de las razones por las cuales los físicos no pueden encontrar la teoría de todo. Piensan que la distancia es una dimensión y pueden agregar fácilmente la representación matemática de otra dimensión espacial; desafortunadamente, esa creatividad matemática ya no representa la realidad.

Los físicos hablan de dimensiones espaciales “ocultas”. Todo el concepto de dimensiones ocultas en la forma en que se piensa actualmente no es correcto. Si las dimensiones son direcciones de energía independientes, entonces lo que se considera dimensiones ocultas puede explicarse utilizando un concepto completamente nuevo. (La jerarquía de energía expresada en la ecuación de DIOS).

El subíndice y la potencia G solo pueden tener tres valores para los tres estados de energía de Gordon. Los físicos ya saben cuándo G = 1 como la energía de un fotón y cuándo G = 2 como la energía contenida en la masa. Pero no conocen la energía del espacio-tiempo cuando G = 0.

Los primeros físicos deben darse cuenta de que el espacio-tiempo es un medio energético. (Razón # 4 en el ensayo “La teoría de todo: ¿qué tardó tanto?”)

La teoría de todo … ¿Qué tardó tanto?

Si esto es cierto, entonces también debe ser cierto que la energía del medio espacio-tiempo no puede convertirse en la energía de las partículas y la energía de las partículas ya no puede convertirse en la energía del espacio-tiempo. Si la energía de las partículas pudiera convertirse en la energía del espacio-tiempo, entonces todas las partículas dejarían de existir y la ley de conservación de la energía tampoco existiría.

La energía independiente del espacio-tiempo puede considerarse dimensiones “ocultas” ya que esta energía es independiente de la energía cinética de las partículas. Este concepto yace como la raíz de la teoría de Gordon de todo donde la energía del universo existe en una jerarquía de energía donde el primer salto en Gordon Energy States, que fue posible solo durante el Big Bang, se vuelve irreversible después del Big Bang. La razón de esto (y todo lo demás) se encuentra en la Teoría de todo de Gordon. La mayor parte de la energía del universo permanece como la energía del espacio-tiempo (la energía oscura).

Espero que esto ofrezca una nueva visión de las dimensiones.

En primer lugar, no hay una primera, segunda, tercera y cuarta dimensión.

Las dimensiones no tienen orden . Es como si tomas una fresa , un durazno y una naranja . No se puede decir que la fresa es el primer fruto, el durazno es el segundo y la naranja el tercero . Pero puedes decir ” hay tres frutas “.

Eso es lo que hacemos con las dimensiones . Decimos ” hay cuatro dimensiones “, pero no les damos una orden .

Ahora, hablemos sobre el hecho de que el espacio y el tiempo están en el mismo continuo.

De hecho, eso es exactamente lo que hace del tiempo una dimensión . Es porque es parte del mismo sistema dimensional : espacio-tiempo .

El espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones:

• Tres dimensiones del espacio
• Una dimensión del tiempo

La teoría de las cuatro dimensiones es lo que consideramos cierto en nuestra comprensión actual de la física . La teoría de cuerdas considera que nuestro Universo tiene diez dimensiones:

• Tres dimensiones infinitas del espacio.
• Seis dimensiones finitas del espacio ( espacio Calabi-Yau)

ejemplo de un espacio Calabi-Yau

• Una dimensión del tiempo

En mi opinión, una dimensión de algo es una cualidad que una cosa debe tener para existir.

Hay 3 dimensiones del espacio, como se reconoce generalmente. El ancho y la altura son dos dimensiones del espacio que no pueden ocultar la información de la observación, pero una tercera dimensión del espacio, la profundidad, puede permitir la información oculta.

Creo que también hay tres dimensiones de tiempo, pasado y futuro son dos dimensiones de tiempo que pueden ocultar eventos de la observación, pero una tercera dimensión de tiempo, el presente, no puede ocultar eventos.

Desde este punto de vista, debe haber tres dimensiones de tiempo porque las leyes de la termodinámica establecen que ni la masa ni la energía pueden crearse o destruirse, sino que solo pueden transformarse, por lo que no tenemos eventos sin causa (el pasado) o efecto (el futuro) y la transferencia entre ellos está el presente.

La vista estándar trata el tiempo como una sola dimensión, la conocida “flecha del tiempo”. nuestra posición en el presente es un punto, una línea se extiende hacia este punto desde el pasado y en la dirección opuesta desde este punto hacia el futuro. La diferencia entre el pasado y el futuro que experimentamos se trata como una ilusión subjetiva porque no hay cambio en el presente.

Creo que este modelo tiene fallas. Sospecho que las diferencias entre el pasado y el futuro no son una ilusión.

También es posible una hipotética “flecha del espacio”, nuestra posición en el espacio podría considerarse un punto y podría decirse que un campo gravitacional forma una línea que se extiende hasta este punto desde arriba y en la dirección opuesta desde este punto hacia abajo. Podríamos decir que nuestra experiencia de caída es también una ilusión subjetiva en el sentido de que no sabríamos que estamos cayendo sin señales externas que nos digan

Pero eso estaría mal, caer no es una ilusión.

Esto nos da 3 dimensiones de espacio y 3 dimensiones de tiempo, para explicar la masa necesitamos las tres dimensiones espaciales y para explicar la energía necesitamos las tres dimensiones temporales, tratar el tiempo como una sola dimensión puede ser la fuente de muchas de las inconsistencias anómalas entre Teoría de la observación y la relatividad.

En la física de la pre-relatividad clásica, el espacio-tiempo se ve convencionalmente como un espacio de producto [math] \ mathbb {R} ^ 3 \ times \ mathbb {R} [/ math] donde el primer factor representa el espacio y la segunda vez. La coordenada del tiempo es, por lo tanto, independiente de las tres coordenadas espaciales.

Si uno adopta el principio de relatividad galileano, entonces retiene una noción de tiempo absoluto, pero pierde la noción de espacio absoluto. El espacio-tiempo se convierte en un paquete de fibras con espacio base [math] \ mathbb {R} [/ math] (tiempo) y cada fibra es una copia de 3 espacios [math] \ mathbb {R} ^ 3 [/ math].

Y si uno adopta el principio de relatividad de Einstein, entonces también pierde la noción de tiempo absoluto. Entonces, la imagen del haz de fibras también se desmorona. Solo le queda ver el espacio-tiempo como un múltiple liso de cuatro dimensiones equipado con una métrica especial en cada punto (de hecho, la misma métrica) que le permite distinguir entre los intervalos de espacio y tiempo. Para recuperar la visión convencional de la forma en que los humanos ven el mundo, uno debe seleccionar una base que conste de tres vectores de espacio y un vector de tiempo.

En la relatividad general, el tensor métrico puede variar entre puntos.

Creo que podría ayudar aclarar que una dimensión en ciencia ficción es bastante diferente de una dimensión en ciencia o matemáticas.

En ciencia ficción es común referirse a un universo paralelo como una dimensión.

El espacio euclídeo siempre ha tenido tres dimensiones, a menudo representadas por las tres variables x, y y z. Desde entonces, el tiempo se ha agregado como una cuarta dimensión, lo que significa solo que es el recién llegado.

Cualquier variable puede llamarse una dimensión; no siempre tiene que ser una variable espacial. El color y la temperatura se tratan como dimensiones en algunos contextos.

El espacio-tiempo no es nuevo aquí. Existe para cada punto y cada vez: es decir, necesita cuatro números para escribir un punto: (t, x, y, z). Son cuatro números y, por lo tanto, cuatro dimensiones.

Es el libro de la vieja escuela: un tren que viaja de A a B a 60 mph, un tren de B a A a 40 mph, si A y B están a 120 millas de distancia, ¿cuándo se cruzan? Es solo un gráfico, con ejes espaciales y ejes temporales.

La gran diferencia es que si ves a una persona en el tren haciendo rebotar una pelota, se queda en el mismo compartimento. La luz que viaja hacia el tren debería aparecer más rápido, pero no lo hace. La solución para esto es que vemos que el compartimiento parece más corto y el tiempo es más lento para disminuir la luz a la misma velocidad.

Hay otras cosas que suceden. El tren tarda 2 horas en ir de A a B, pero las personas en el tren solo ven 90 minutos. El tiempo newtoniano absoluto está fuera de la puerta.

No. El tiempo es ortogonal a las dimensiones espaciales. Para especificar completamente cualquier evento, debe especificar x, y, z y t. Puede tener un evento diferente con la misma x, y, z pero una t diferente. Moverse en t no requiere moverse en ninguna de las dimensiones espaciales, ni viceversa. T no es “todas las dimensiones”, ni ninguna de las otras. Hay cuatro dimensiones en el espacio-tiempo.

Nos vemos en el centro del puente Golden Gate y responderé a tu pregunta.

Ahh, pero si no te digo cuándo, probablemente nunca nos veremos, ¿verdad? Acabo de regresar y no estuviste allí todo el tiempo que esperé.

Para que dos objetos o eventos coincidan en la variedad espacio-tiempo (al menos eso podemos percibir) se requieren cuatro elementos de referencia.

Estoy seguro de que es mucho más complejo que en la ciencia. Pero esa es la forma más simple en que lo pienso.