¿Cómo exactamente se convirtió el tiempo en una dimensión cuando no es espacial?

¿Quién dijo que las dimensiones tienen que ser espaciales? La única razón por la que crees que deberían ser es que las 3 dimensiones a las que estás acostumbrado son espaciales.

Sin embargo, en física, a menudo invocamos otras dimensiones, por ejemplo, cuando tratamos con ondas, entramos en un “espacio de frecuencia”, decidimos que no nos importa la posición espacial de la onda, solo nos importa cómo es su comportamiento cambia con la frecuencia. Por lo tanto, usamos dimensiones no espaciales para estudiar las ondas.

¿Existe este “espacio de frecuencia”? Bueno, no en el sentido de que puedes caminar en él, pero las cosas que describe son reales, y las matemáticas que produce son cantidades reales medibles, por lo que es tan real como la mayoría de las otras cosas en física.

En la mecánica clásica, normalmente nunca necesitábamos incluir el tiempo como una dimensión en nuestras ecuaciones, porque el tiempo se consideraba una cantidad invariable en todas partes, usted y yo experimentamos la misma cantidad de tiempo que pasa en todas partes. Por lo tanto, no se incluyó en nuestra métrica dimensional típica; por la misma razón, ignoramos las dimensiones espaciales de nuestras ondas en el ejemplo anterior.

Sin embargo, en la relatividad, ya no podemos ignorar el tiempo, el tiempo y el espacio se unen inextricablemente, por lo que es como si la frecuencia de nuestra onda también dependiera de la posición, ya no puede simplemente ignorar la posición, ya que hace que el cambio de frecuencia .

Por lo tanto, tuvimos que incluir el “tiempo” como algo que cambia y, por lo tanto, se convierte en otra dimensión, no espacial (en cambio, normalmente lo multiplicamos por la velocidad de la luz, por lo que las unidades coinciden).

Como nota al margen: normalmente escribimos las dimensiones como:

[matemáticas] \ vec {r} = (t, x, y, z) [/ matemáticas]

Entonces el tiempo es en realidad la primera dimensión, no la cuarta; p

Espero que ayude, ¡avíseme si todavía está confundido!

Hay muchos significados para ‘Dimensión’. Pero nos concentraremos en la métrica del espacio-tiempo.

Primero recuerde que cualquier ‘espacio-tiempo’ es solo una posición de coordenadas, algo así como ‘Kajabbi, 18 de julio de 1979’. Es solo una coordenada espacial ‘Kajabbi’ y una coordenada temporal ‘1979.07.18’.

Si desea una coordenada absoluta, debe tener en cuenta que el sol, la tierra y las estrellas se mueven, y las coordenadas en el gráfico espacio-tiempo para Kajabbi reflejan la rotación de la tierra, la órbita del año, el movimiento del sol.

Por supuesto, incluso en la física ordinaria de la escuela secundaria, enseñan cosas como cómo hacer ejercicio cuando dos trenes se cruzan entre sí, dibujando un gráfico, la vertical como la distancia horizontal como el tiempo. Dibujas dos líneas que representan dónde están los trenes en cualquier momento, y cuando se cruzan, entonces tienes una reunión: estar en el espacio-tiempo en el mismo lugar.

Relatividad especial

La magia de la relatividad especial es que el tiempo experimentado en las líneas ya no está dictado por el eje t de un observador estacionario, sino qué tan cerca se acercan a alguna línea donde c = 1. En esencia, un observador en el tren todavía verá c = 1, pero los ejes están distorsionados en relación con el observador estacionario, y mientras el que se queda en casa experimenta horas de tiempo, la persona en movimiento verá un tiempo más corto.

Entonces, en efecto, el tiempo experimentado por una persona no es relativo a la altura subida en algún eje t, sino a la pendiente relativa de la posición x con respecto a ese eje t. Cada persona verá un conjunto diferente de ejes xy t, por lo que pedirán que difieran en cuanto tiempo ha transcurrido, incluso si terminan en el mismo punto.

Entonces, el truco aquí es que los tiempos espaciales newtonianos comunes todavía son válidos, pero alguien que viaja en esta línea lee su reloj, no desde el eje t estacionario, sino desde un eje altamente distorsionado, y el orden de distorsión parecerá alargarse más corto y más largo en nuestro marco.

El tiempo es una dimensión en un sentido sustantivo e interesante porque participa en la fórmula del intervalo espacio-tiempo, que es lo que miden los relojes en la relatividad. Los relojes no son pésimas medidas de la coordenada del tiempo como aparece en la teoría (que muestra la dilatación del tiempo de la velocidad, etc.), son odómetros de espacio-tiempo perfectos que miden el intervalo de cantidad de espacio-tiempo de distancia, y la coordenada de tiempo (junto con las coordenadas de posición) es solo Una construcción algo arbitraria mediante la cual se puede calcular convenientemente el intervalo espacio-tiempo.

Ahora, por supuesto, el hecho de que la coordenada del tiempo aparezca en la fórmula con el signo opuesto de las coordenadas espaciales significa que las direcciones “similares al tiempo” en la historia están separadas de las “similares al espacio”. Pero no hay nadie, preferido, el tiempo- Al igual que la dirección a través de la historia, hay un cono de Luz completo de igualmente válidos.

Muchas buenas respuestas aquí, pero ¿qué tal esta? El tiempo es espacial. Hablamos de poco tiempo y mucho tiempo. Percibimos que es mucho tiempo hasta la primavera. Cuando describimos un lugar que vamos a encontrar, siempre incluye el tiempo, ya que es parte de la ecuación. Cuándo es tanto un lugar como dónde. Cuando hablamos de espacio-tiempo, es porque ninguno existe sin el otro. No puedes tener espacio sin tiempo y no puedes tener tiempo sin espacio. No es lo mismo que largo, ancho y alto, porque puedes imaginar un espacio plano, en el que la altura no existe. No podías vivir allí, pero puedes imaginarlo. Para imaginar una existencia sin tiempo, tendrías que excluir cualquier cosa que ocurra. Sin luz, sin movimiento, sin calor, sin progresión de ningún tipo. Eso no solo es difícil de imaginar, sino que sería realmente aburrido.

Una dimensión, en los términos utilizados en este tipo de discusión, es simplemente una dirección independiente en la que puede medir algo. Algo que podría ser un eje en un gráfico, si lo desea. Para especificar completamente un evento, necesita cuatro números: x, y, z, t. Si digo dónde nos encontraremos, pero no cuándo, probablemente no nos encontraremos. Obviamente, lo contrario también es cierto: si digo cuándo pero no dónde fallaremos igualmente la cita.

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