Si el espacio-tiempo es 3D, ¿por qué se muestra como plano en los modelos? Si es en 3D, ¿cómo un cuerpo con una gran masa atrae a otro en un plano en particular?

Sí es usted.

Pensé en esto antes. Hay una dificultad inherente en retratar 3D en medios 2D.

La realidad de las cosas es que no hay forma de retratar toda la información en 3D usando menos dimensiones que 3. Existen sistemas convencionales, como proyecciones ortogonales, para transmitir todas las dimensiones en 3D de un objeto usando pintura y papel (medios 2D) en los que puede Mide directamente los 3 lados con la misma regla, pero nuestros cerebros los reconocen como objetos deformados.

Nuestros cerebros están especializados en comprender la realidad en 3D. Los ajustes de perspectiva, descubiertos en el Renacimiento, abordan estas deformidades, por lo que nuestros cerebros reconocen los objetos en perspectiva tan reales como los que representan, pero luego solo puede tomar medidas de 2 de 3 dimensiones, por lo que se pierde información.

Entonces, cuando alguien quiere representar la deformidad del espacio-tiempo, necesita usar un sistema convencional, (normalmente, pero no necesariamente) consistente de una cuadrícula plana (2D) que usa la tercera dimensión para representar la cantidad de deformidad, normal a ese plano, dependiendo de la proximidad al objeto que causa esa deformación. La imagen resultante le daría una comprensión intelectual del fenómeno que, desafortunadamente, su cerebro descartaría por no tener sentido en 3D.

Creo que una mejor manera de mostrar ese concepto sería retratar la deformidad de las líneas de la cuadrícula en 2D (como en la Vista de plano), hacia el centro de los objetos, como he dibujado muy rápida y crudamente.

Entonces, solo tiene que imaginarse esto repitiéndose en todos los planos posibles que pasan por el centro del objeto causando la deformidad. Debes usar tu imaginación, porque si los dibujaras a todos, solo obtendrías un papel completamente pintado en negro.

El espacio-tiempo no es 3D. El espacio-tiempo es 4D. El espacio es 3D. Y el espacio generalmente se representa como 2D en los modelos porque no se pueden dibujar diagramas de 4 dimensiones en papel de 2 dimensiones (o pantallas de computadora). Bueno, puede , si elige una convención de proyección apropiada, pero son muy difíciles de interpretar adecuadamente y serían peores que nada para fines pedagógicos, ya que simplemente lo confundirían más. La reducción de la dimensionalidad hace que las cosas sean más fáciles de visualizar y comprender.

Es por eso que tenemos modelos en primer lugar: los modelos son versiones simplificadas de la realidad que hacen que las cosas sean más fáciles de entender. En este caso, la simplificación es eliminar una dimensión del espacio. Eliminar dos dimensiones del espacio simplifica aún más las cosas y, de hecho, muchos diagramas espacio-temporales se dibujan con una sola dimensión del espacio y una del tiempo. El espacio 2D se usa prácticamente solo cuando se muestra cómo funciona la desviación gravitacional, porque las curvas requieren un mínimo de 2 dimensiones para dibujar.

Para la siguiente parte de su pregunta, la atracción gravitacional no opera en un plano. Opera a lo largo de una línea. Al hacer un modelo de un solo instante, puede elegir cualquier plano que desee que contenga esa línea. pero si desea mostrar la trayectoria curva de un objeto a lo largo del tiempo bajo la influencia de la gravedad, debe elegir el plano que contiene esa trayectoria (y necesariamente también contiene todas las líneas de fuerza que operan durante ese intervalo de tiempo) . La atracción gravitacional en el espacio 3D funciona exactamente de la misma manera que en los modelos 2D: los cuerpos siguen caminos rectos a través del espacio curvo, produciendo la apariencia (en escenarios de baja energía, de todos modos) de una fuerza que opera a lo largo de una línea. Es solo que, si intentáramos dibujar una proyección de curvatura 4D en el espacio 3D, no sería capaz de darle sentido al diagrama, por lo que nadie se molestará, y solo usaremos la dimensionalidad más baja posible que posiblemente muestre lo relevante fenómenos.

No hay tal cosa como 4D. El tiempo es solo una unidad de medida, no la realidad. Es para diferenciar las tasas de velocidad y determinar la tasa de cambio.

Las cadenas universales que forman la tela de los universos (que literalmente puede ser una tela hecha de materia oscura) pasan a través de todo el espacio vacío entre los átomos, pero no a través de las partículas. Se desplazan causando diferencias en los espacios entre las cuerdas. El espacio entre las partículas tiende a ser más ancho, por lo que las partículas gravitan entre sí porque hay menos resistencia al movimiento de las fibras entre ellas.

Estas cadenas son el mismo medio que transfieren ondas “gravitacionales” a través del espacio a los satélites de la NASA cuando las estrellas colisionan.

En realidad, si quieres saber … existe el espacio-tiempo tridimensional, pero la Ciencia lo pasa por alto trágicamente. Si alguna vez ha tenido que soportar la expiración del pensamiento de “aterrizaje plano”, en el que los “observadores” bidimensionales están invariablemente desconcertados por la aparición de astillas de la tercera dimensión espacial, como bolas de billar que pasan por una abertura, etc. , este vencimiento del pensamiento es realmente representativo de tres dimensiones: 2 dimensiones del espacio y una tercera dimensión del tiempo. Naturalmente, esto crea algunos enigmas como, ¿cómo, en el INFIERNO, este tipo plano logra observar la superficie plana en la que él existe? Pues ya. Es por eso que estamos luchando con agujeros negros

Uno: el espacio-tiempo es 4D, no 3D
Dos: en los modelos, se muestra con dimensiones faltantes para simplificarlo. Confía en mí, un diagrama de 5 o 6 dimensiones * en una página 2D o pantalla de computadora es difícil de entender.

* 4 dimensiones + extra que representan con lo que estás trabajando. En el ejemplo dado, la gravedad.

EDITAR: “Por amor a la cordura”, ¿es solo una coincidencia que la respuesta esté bien redactada en la pregunta?

Tomando el ejemplo de nuestro sistema solar o del sol, como usted sugirió, trataré de responder su pregunta. Nuestro sistema solar, como cualquier otro sistema solar, está formado por una nebulosa. Las nebulosas son nubes de gas masivas con partículas de gas que zumban y chocan entre sí en todas las direcciones posibles en un espacio tridimensional, pero cuando la densidad de colisión en una dirección en particular es mayor que otras colisiones, la nebulosa comienza a girar gradualmente en esa dirección. . A medida que la densidad de la nube en ese punto comienza a aumentar, las colisiones de arriba hacia abajo de otras partículas se cancelan y gradualmente toda la nube comienza a girar en esa dirección en particular, y durante un largo período de tiempo nace una estrella. Los planetas pueden formarse con la estrella o después de que se forme la estrella. El giro de la estrella en una dirección particular podría conducir a la formación de un plan de órbita para que los planetas giren. Esta podría ser la razón de nuestro sistema solar plano y su visualización de esa manera.

Estas teniendo sentido.

Una imagen del espacio-tiempo sería como esas caricaturas animadas por las que pasas o que se convierten en películas. Obtienes una pila de ellos, y hay una imagen de Bugs Bunny en cada página. No hay tiempo, no hay movimiento, solo un registro de fotos sucesivas. En esto, el tiempo es solo un número de cuadro o una porción.

La cosa con el sol sentado en un pozo es en realidad un diagrama potencial. Es una mesa de bolas de billar con una superficie irregular, y cuando golpeas una bola, por ejemplo, la tierra, está destinada a ir en un camino torcido porque la mesa es inestable. Pero puede ver que la pelota se mueve en tiempo real, por lo que el tiempo no es un eje como en el primer ejemplo.

En el primer ejemplo, para ver lo que sucedió en t = 2173, pase a la página 2173 y mire esa imagen. En el segundo ejemplo, debe iniciar el modelo en t = 0, y esperar hasta que el tiempo diga 2173, y ver qué sucede.

En el primer ejemplo, no puede configurar un experimento diferente. Todo esta grabado. En el segundo ejemplo, pones una bola diferente sobre la mesa y le das una oportunidad con un taco.