¿Hay un punto fijo en el espacio que la Tierra ya haya pasado en el pasado (o en el futuro)?

A2A: La relatividad especial no tiene cosas como “puntos fijos en el espacio”, porque todos los sistemas de coordenadas inerciales son equivalentes, y un punto fijo en un sistema de coordenadas no está fijo en otro.

Sin embargo, puede construir un sistema de coordenadas “absoluto” utilizando cosmología. Se llama sistema de coordenadas comoving y, en términos generales, es un sistema en el que “el Big Bang está en reposo”. Puede nombrar puntos en dicho sistema de coordenadas “puntos fijos”; tenga en cuenta, sin embargo, que con la expansión del universo aumenta la distancia entre esos puntos.

Podemos aproximar localmente las coordenadas comoving al encontrar un sistema de coordenadas en el que las radiaciones de fondo de microondas sean simétricas. La medición del momento dipolar del CMB nos permite determinar aproximadamente la velocidad de la Tierra en coordenadas comoving. Y resulta ser mayor que la velocidad orbital de la Tierra con respecto al Sol, y la velocidad orbital del Sol con respecto al centro galáctico. Esto significa que el componente principal de esta velocidad es el movimiento de toda nuestra galaxia con respecto al marco comoving. Esto significa que la Tierra nunca ha pasado dos veces por el mismo punto en coordenadas coordinadas.

Incluso con la relatividad galileana se entendió que las posiciones son relativas al observador. Bajo las dos teorías de la relatividad de Einstein, quedó claro que no existe una posición absoluta o un marco de referencia absoluto para medir posiciones y velocidades. Ninguna posición es única.

El postulado de la relatividad de Einstein es que todas las formas en que expresamos nuestras teorías físicas, incluidas las ecuaciones y las medidas que implican, deberían ser las mismas para todos los observadores. En consecuencia, desde el marco de la Tierra, siempre está en la misma posición. Eso no lo convierte en el centro del universo, ya que se podría decir lo mismo sobre cualquier planeta, estrella, persona, insecto, galaxia, etc.

Desde el marco de referencia de la galaxia, es posible que la Tierra pase casi por el mismo punto cada 250 millones de años, ya que completa una órbita, pero es poco probable que llegue exactamente al mismo punto desde este marco. Teniendo en cuenta que la galaxia no es un objeto rígido, no presenta algo constante para usar como un marco claro de referencia a lo largo del tiempo de millones o cientos de millones de años.

Además, para cuando la Tierra complete una órbita, el entorno estelar local no será el mismo y los entornos distantes serán completamente diferentes. Si un ser pudiera vivir más de 250 millones de años y recordar cómo se ven las cosas en su juventud, no reconocería el cielo nocturno 250 millones de años después en comparación.

Absolutamente no. Cada cosa está en movimiento. Microscópicamente, las cosas vibran y giran. Las cosas macroscópicamente orbitan y viajan y se expanden.

La tierra orbita alrededor del sol. El Sol orbita alrededor de la Vía Láctea. La Vía Láctea viaja a una velocidad impía a partes desconocidas. La Tierra nunca ha estado donde alguna vez estuvo y nunca estará.

Además de eso, la posición es completamente subjetiva. No hay dos puntos fijos entre sí; incluso si lo fueran, no se fijarían en otro pont.

Tendría que adivinar que la respuesta es no. La tierra se mueve alrededor del sol, el sol se mueve alrededor de la galaxia de la Vía Láctea, la Vía Láctea se mueve en relación con / dentro del grupo local, el grupo local se mueve en relación con / dentro del Supercúmulo de Virgo, que es solo una parte de un supercúmulo más grande llamado Laniakea, que se está moviendo a través del universo. No sé los movimientos exactos de todos estos, pero eso es un número considerable de marcos de referencia, muchos movimientos diferentes a velocidades ridículamente altas en un espacio muy grande. Espacio que, debe notarse, se está expandiendo.

Cuatro mil quinientos millones de años (la edad de la Tierra) es un tiempo bastante largo, cierto, y pueden pasar muchas cosas en ese tiempo, pero me parece poco probable. Incluso solo pensando en el movimiento de la Vía Láctea a través del espacio, en cualquier rotación o trayectoria en la que esté, dudo que tenga tiempo de “volver” a la misma área general, y mucho menos tener todo alineado tan poco viejo La tierra termina en el mismo lugar. Porque incluso si la Vía Láctea terminó nuevamente en el mismo lugar, ¿quién puede decir que el sol estará en el mismo lugar en su órbita de 250 millones de años dentro de la galaxia para colocarlo en el lugar correcto? E incluso si es así, ¿qué pasa si la Tierra está en el lado equivocado del sol cuando sucede, aunque sea un poco?

En el futuro, bueno, la Tierra será destruida en unos 5 mil millones de años cuando el sol se convierta en un gigante rojo, por lo que todavía hay un tiempo limitado. Creo que hay demasiadas variables en un espacio demasiado grande. Pero no tengo las matemáticas para demostrarlo, así que no puedo estar seguro.

El concepto de fijo en el espacio no tiene sentido. Uno solo se puede arreglar en relación con un objeto. El espacio no tiene estructura, ni sistema de coordenadas. En ausencia de objetos, no hay forma de diferenciar un espacio de otro.

No, porque el sistema solar orbita alrededor de la galaxia, y la galaxia misma se está moviendo contra la Radiación de Fondo Cósmico, lo más cerca que tenemos de un marco común.

Su curiosidad lleva a esta pregunta fundamental: ¿hay un marco de descanso universal (como el tipo de cosas de éter antes de la relatividad especial) ahora sabemos que el éter no está allí; así que a partir de ahí podemos decir que la tierra ha pasado con respecto a un marco de referencia y no ha pasado con respecto a otro.

Bueno, naturalmente, cualquier punto en la órbita de la Tierra es un punto por el cual la Tierra pasó en el pasado y ciertamente volverá a pasar en el futuro.

No hay forma de “dibujar un punto” en el espacio-tiempo, por lo que el concepto de un “punto fijo”
no tiene sentido.