¿Einstein demostró que la noción de un solo instante indivisible es conceptualmente incoherente?

  • Einstein no demostró que la noción de un “instante” fuera conceptualmente incoherente. Pero demostró que dependía del marco.
  • Esta dependencia del marco de un instante no tiene implicaciones significativas para las discusiones sobre el determinismo. Lo peor que tiene que hacer es traducir “instantáneo” a algo como: “un corte separado como espacio en el espacio-tiempo”, y continuar con la discusión como antes
  • El área real donde la relatividad de la simultaneidad es interesante en filosofía es la ontología (es decir, el estudio de lo que existe). Allí, hay profundas implicaciones para cualquiera que quiera sostener que los eventos que ocurren ahora son “reales” de una manera diferente a la realidad del pasado y el futuro

Completando estos puntos uno por uno: es perfectamente posible para cualquier observador elegir un conjunto de eventos de espacio-tiempo diciendo “este instante”. Esto llama la atención sobre una porción tridimensional única de puntos de espacio-tiempo, todos los cuales son simultáneos en ese marco de descanso de los observadores.

Todos los demás observadores acordarán el conjunto de puntos espacio-temporales que el primer observador ha elegido. Mientras puedan observar a la persona que dice “este instante” y sepan la velocidad de esa persona en relación con ellos, pueden hacer los cálculos y todos elegirán el mismo conjunto de puntos espacio-temporales. Entonces la noción no es incoherente.

Donde hay desacuerdo, es si este mismo conjunto de puntos espacio-temporales son simultáneos. Según el primer observador que son, pero cualquiera que esté en movimiento con respecto a ellos dirá que, aunque este conjunto de puntos están separados entre sí, no todos son simultáneos en su marco.

Entonces, la noción de un instante no es incoherente, sino que depende del marco.

La cuestión es que este tipo de relatividad de simultaneidad no causa ningún problema para las discusiones filosóficas del determinismo. El tipo de determinismo que vemos en la relatividad (y de hecho en la mecánica clásica) le dice que la fijación de las propiedades de cualquier plano espacial en el espacio-tiempo determinará de manera única toda la historia pasada y el futuro de todo el espacio-tiempo. (Prueba: si un plano similar al espacio tuviera un estado privilegiado para determinar el pasado y el futuro frente a cualquier otro, esto definiría un marco preferido con respecto a las leyes físicas fundamentales, y esto está en contradicción con el postulado de la relatividad).

Así que no importa si tomas mi “instante”, o tu “instante”, o el de cualquier otra persona. Si conoce las propiedades de cualquiera de esos conjuntos de puntos, todo el universo se determina a partir de esas propiedades, más las leyes de la física.

Donde la relatividad de la simultaneidad impacta la filosofía es en nociones de existencia, que es una rama de la metafísica conocida como “ontología”. La gente a veces quiere decir que las únicas cosas que realmente existen son las cosas que existen “ahora”. Las cosas en el pasado existieron, las cosas en el futuro existirán. Y eso es diferente en algún sentido objetivo, independiente del marco.

Pero cuando las personas intentan establecer una distinción entre el estado ontológico del pasado, presente y futuro, la relatividad de la simultaneidad muestra que la noción habitual de “presente” o “este instante” depende del observador. Muchas personas son conducidas directamente a la vista del “universo de bloques”, donde todo el pasado, presente y futuro son igualmente reales. Si desea aferrarse a la idea de que “solo el presente es real”, se ve obligado a realizar una cirugía bastante radical. Usted es conducido a una posición donde el presente es un solo punto espacio-temporal, o a nociones del futuro, presente y pasado definidas por conos de luz (es decir, futuro = futuro cono de luz, pasado = pasado cono de luz y presente = eventos separados por espacio similar). Ambas posiciones son defendibles.

En la teoría de la relatividad, dos eventos que son simultáneos en un marco de referencia (por ejemplo, el marco de la Tierra) serán simultáneos en otro marco de referencia (digamos el marco de un avión en movimiento) solo si tienen la misma ubicación a lo largo de la dirección del movimiento.

Ejemplo: dos eventos son simultáneos en el marco de la Tierra, pero están separados en su ubicación por una distancia L a lo largo del eje x (por ejemplo, un evento está en la parte delantera del avión y el otro en la parte trasera). Ahora examine esos mismos dos eventos en el marco del avión, moviéndose a velocidad [matemática] v [/ matemática]. Luego, en el marco del avión, los eventos ya no serán simultáneos. Habrá un intervalo de tiempo T entre ellos dado por la fórmula:

[matemáticas] T = \ dfrac {-vL} {c ^ 2 \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2}} [/ matemáticas]

donde c es la velocidad de la luz.

Esto significa que no existe una definición absoluta para la simultaneidad de eventos que ocurren en diferentes lugares. Tenga en cuenta que si ocurren en la misma ubicación, L es cero y los eventos simultáneos en un cuadro son simultáneos en todos los cuadros.

Esta pérdida de simultaneidad está en la base de la mayoría de las “paradojas” de la teoría de la relatividad (por ejemplo, la paradoja gemela, la paradoja de Pole in Barn). Los discuto con cierto detalle en mi libro Now – The Physics of Time.

Diría que demostró que un instante no fue tanto incoherente conceptualmente como literalmente incoherente: no es coherente. Es decir, debido al límite de velocidad de la luz, un instante se construye necesariamente de eventos en diferentes lugares que están totalmente causalmente desconectados entre sí y por un amplio margen. Más bien la causalidad se estructura de acuerdo con el cono de luz.

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