¿Por qué es tan importante el concepto de espacio-tiempo en la teoría de la relatividad?

Una comprensión adecuada realmente necesita diagramas de espacio-tiempo en mi opinión.

Es mucho más fácil entender la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud desde esta perspectiva (si se enseña correctamente, aunque a menudo no lo es).

Además, además de la derivación normal que utiliza el principio de la relatividad, toda la relatividad puede derivarse de la métrica de Minkowski utilizando un álgebra muy simple. Esto tiene la ventaja de hacerlo sentir más arraigado y explicar el “mecanismo” de una manera que claramente evita las preguntas conceptuales. ( Sugerencia : todo es geométrico debido al teorema de Pitágoras en una métrica de Minkowski)

El espacio-tiempo es esencial en toda comprensión del mundo. Supongamos que escribe un diario en el que registra los eventos que le interesan. Usted registra dónde suceden y cuándo suceden: tanto el lugar como el tiempo. Toda la física necesita ser descrita por lugar y tiempo, pero los físicos llaman al lugar “espacio”.

El concepto más vital en física (y en su diario) es el de los eventos. Un evento ocurre en un lugar y a la vez.

El espacio-tiempo es la descripción de eventos: dónde y cuándo suceden.

Si especificamos solo dónde sucedió algo, podría ser hace mil millones de años o mil millones en el futuro. ¿Cómo es eso útil? Si especificamos cuándo sucedió, podría estar en cualquier parte del universo. De nuevo, no es útil. Pero cuando decimos cuándo y dónde sucedió algo, entonces estamos siendo informativos.

En la relatividad de cualquier tipo (galileana, especial o general), la ubicación en el espacio es relativa, al igual que la ubicación en el tiempo, pero lo que es absoluto es la ubicación en el espacio y el tiempo juntos, es decir, en el “espacio-tiempo”, según lo especificado por los eventos. . ¿Por qué? Como los eventos son absolutos, los eventos son reales, los eventos son hechos observados, mientras que las coordenadas no son fenómenos físicos sino construcciones matemáticas.

El tiempo de vida de Minkowski y su antiguo alumno Albert Einstein antes de que surja la astronomía moderna. No entienden sobre ‘El espacio y el tiempo’, es decir, la esfera celestial, la coordenada de la esfera celestial como una coordenada tridimensional en astronomía, uno de los conceptos fundamentales en la astronomía moderna. Es por eso que, en la teoría especial y general de la relatividad, Albert Einstein ignoró la esfera celestial. Una teoría del espacio-tiempo de cuatro dimensiones, conocida como el “espacio-tiempo de Minkowski” era engañosa. La teoría general de la relatividad estaba totalmente equivocada.

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Medir la velocidad de la gravedad en 2002 estuvo mal. No es la velocidad de la gravedad / ondas gravitacionales sino la propagación de ondas de radio desde el cuásar / la velocidad de la luz.

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Debido a que las nociones absolutas de espacio y tiempo no persisten en la relatividad, y el marco del espacio-tiempo útilmente permite describir una teoría física en la que no hay mediciones absolutas del espacio y el tiempo, pero sin embargo, la teoría acomoda descripciones de observadores que hacen subjetivos medidas de longitudes y duraciones, como lo hacemos nosotros mismos.

Además, las simetrías de la teoría de la relatividad implican que las transformaciones de coordenadas entre observadores literalmente mezclan coordenadas espaciales y temporales . Esto sugiere el hecho de que, en la relatividad, deberíamos pensar más útilmente sobre el espacio total (en un sentido abstracto, ahora) sobre el que actúan estas simetrías, que es una especie de unión tanto del espacio como del tiempo. Esto es lo que llamamos espacio-tiempo.

El “espacio-tiempo” es, por así decirlo, el dominio mismo en el que opera la teoría de la relatividad. Ahí es donde “vive” la relatividad.