El espacio donde no hay aire se considera un espacio vacío / vacío. El espacio vacío, tal como lo conocemos, en realidad no está vacío en absoluto. Los efectos cuánticos producen constantemente partículas y antipartículas “de la nada”, solo para que desaparezcan unos momentos más tarde. Las investigaciones en las últimas dos décadas han revelado que una variedad de cosas, como partículas y ondas electromagnéticas, se mueven a través del espacio.
Estas partículas y ondas provienen tanto de nuestro Sol como de fuera de nuestro Sistema Solar. Rayo cósmico galáctico es el nombre de esas partículas y ondas que viajan grandes distancias desde más allá de nuestro Sistema Solar. La radiación y las partículas, conocidas como el “Viento Solar”, son constantemente emitidas por el Sol.
Todos los planetas, estrellas y galaxias que se pueden ver representan solo el 4 por ciento del universo. El otro 96 por ciento está hecho de cosas que no podemos ver, detectar o incluso comprender. Estas sustancias misteriosas se llaman energía oscura y materia oscura. Aunque comprendemos muchas propiedades importantes de los bloques de construcción fundamentales de nuestro universo, todavía hay misterios incontables por resolver.
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Esto en cuanto a tu “espacio vacío”.
En relatividad general, hablamos de que la gravedad es el efecto de la curvatura del espacio-tiempo. Es difícil imaginar lo que esto realmente significa. Hay varios ejemplos que se usan comúnmente para ilustrar un espacio curvo, por ejemplo, tomar la superficie de una esfera.
Mientras pensamos en la superficie de una esfera, normalmente tenemos la esfera debajo para darle sustancia. En realidad, no necesitamos la esfera. La superficie se puede considerar como una entidad separada que puede existir ya sea que exista o no una esfera.
Cuando hablamos de la curvatura del espacio-tiempo, lo que realmente estamos describiendo son las propiedades de la métrica. (En la relatividad general, el tensor métrico, o simplemente el métrico, es el objeto fundamental de estudio. Puede considerarse libremente como una generalización del potencial gravitacional familiar de la gravitación newtoniana. La métrica captura toda la estructura geométrica y causal del espacio-tiempo , se utiliza para definir nociones como distancia, volumen, curvatura, ángulo, futuro y pasado).
Esta es la cantidad que nos dice la distancia entre puntos. Podemos definir la distancia entre dos puntos, haya o no algo intermedio. Tomemos, por ejemplo, dos objetos en el vacío. La brecha entre ellos podría ser de 1 metro o 100 metros. Aunque no hay nada que llene el espacio entre ellos, la distancia se puede medir con precisión.
Del mismo modo, la métrica existe tanto si el espacio está vacío como si no. En la relatividad general, tratamos la métrica como un campo, una cantidad física que varía con la posición. Esto no es realmente una cuestión, pero es un “algo” que existe en el vacío, y puede considerarse como una representación del campo gravitacional. Necesitamos pensar en el espacio-tiempo (cuya estructura está dada por la métrica) como curva. El vacío no es curvo.
Finalmente, ¿cómo importa el efecto de curvatura? La materia siempre quiere viajar en línea recta. Lo que se entiende por “línea recta” aquí es la línea más corta que une dos puntos. Para un espacio plano que sea recto como normalmente lo imaginas, pero pruébalo en la superficie de una esfera y obtendrás algo que parece curvo. A estos caminos más cortos los llamamos geodésicos . En una superficie curva, la distancia más corta entre dos puntos es en realidad una curva. Se necesita una fuerza para empujar un objeto fuera de su geodésica, por lo que cuando se mueve sin verse afectado por un vacío, un objeto continuará felizmente a lo largo de su geodésica. Que esto pueda parecer curvo es solo un efecto de la métrica, pero el objeto no tendría forma de saberlo sin interactuar con algo.
El mejor ejemplo sería la Tierra en órbita alrededor del Sol. El camino de la Tierra a medida que viaja a través del espacio está constantemente doblado hacia el Sol tanto que el planeta traza una órbita casi circular. Sin embargo, desde la perspectiva de la cuarta dimensión, se puede ver que no existe una fuerza real ejercida sobre la Tierra, simplemente que el Sol ha creado una depresión similar a un valle en un espacio de cuatro dimensiones, y que la Tierra simplemente está siguiendo camino más corto a lo largo de una geodésica a través del espacio-tiempo curvo.
El espacio en sí puede ser plano o curvo, dependiendo de la cantidad de materia que contenga.