¿Es la idea del tiempo una tontería total de cuarta dimensión?

La palabra “dimensión” se usa de varias maneras diferentes. A menudo, en ciencia ficción, la palabra tiene la intención de describir un “reino” diferente, algún “plano de existencia” diferente, sea lo que sea que eso signifique. El significado de la palabra en este caso es intencionalmente vago, porque los escritores quieren convencernos de suspender nuestra incredulidad.

No hay evidencia científica de la existencia de diferentes “dimensiones” en el sentido de la ciencia ficción. En física y matemáticas, la “dimensionalidad” de alguna cosa o fenómeno es la cantidad de parámetros necesarios para describirla. Para describir un evento, necesitamos cuatro números: tres determinan su posición en el espacio (usando, por ejemplo, coordenadas cartesianas o esféricas), y otro determina el momento en que sucede. El orden es irrelevante: la dimensión del tiempo podría ser la cuarta, la primera o la tercera. El espacio-tiempo no es la cuarta dimensión; en cambio, es la colección de las cuatro dimensiones, tres espaciales + tiempo.

Tenga en cuenta que, a pesar de un error común, esto no es específico de la teoría de la relatividad; Los eventos en la mecánica clásica también pueden describirse como puntos en el espacio de cuatro dimensiones, y hubo algunas personas que lo hicieron desde principios del siglo XVIII (ver Spacetime en Wikipedia). Lo que hizo que el espacio-tiempo despegara realmente con la introducción de la teoría de la relatividad es el hecho de que ahora se consideraba que la dimensión del tiempo interactuaba con las demás.

Es interesante notar que, como idea filosófica, esta interacción entre el tiempo y el espacio se había pensado desde la antigüedad. Sin embargo, no todo lo que podemos pensar resulta ser cierto (de hecho, la mayoría no lo es), y hasta el final del siglo XIX, todos los experimentos habían apuntado a una separación completa entre el tiempo y el espacio. El tiempo parecía ser un absoluto cuyo pasaje inexorable no podía ser alterado de ninguna manera. Solo a finales de 1800 los experimentos se volvieron lo suficientemente sensibles (motivados por teorías suficientemente avanzadas, la teoría del electromagnetismo de Maxwell) para medir una discrepancia.

La afirmación “el tiempo es la cuarta dimensión” es divertida. No está mal, pero no es tan interesante o profundo como la gente piensa.

Matemáticamente, una “dimensión” tiene un significado muy amplio. Es casi solo un número requerido para especificar algo. Por ejemplo, un gas ideal se especifica por su presión, temperatura y volumen. Puede que no lo pienses de esta manera, pero matemáticamente, el estado de un gas ideal existe en un espacio tridimensional, siendo la presión, el volumen y la temperatura las dimensiones. En mecánica cuántica, en realidad utilizamos un espacio infinito -dimensional para describir el estado de una partícula.

Entonces, en un sentido matemático, el tiempo es definitivamente una dimensión, porque “dimensión” tiene un significado muy amplio. Si usa x, y, zyt para especificar cuándo y dónde ocurre un evento, entonces ciertamente puede decir que el tiempo es la cuarta dimensión. Pero recuerde, esto es solo en un sentido matemático, y no es una declaración muy interesante o profunda. Básicamente es equivalente a “el tiempo es la cuarta variable requerida para especificar un evento”. No demasiado emocionante.

Ahora, cuando la gente dice “el tiempo es la cuarta dimensión”, lo que a menudo quieren decir es “el tiempo es la cuarta dimensión espacial “. Esta es una declaración muy diferente, que creo que es bastante engañosa. Es cierto que en la relatividad especial, el tiempo y el espacio se mezclan, por lo que no puedes tratarlos de forma independiente. Entonces, en lugar de trabajar con vectores tridimensionales que cambian con el tiempo, es conveniente trabajar con vectores 4 dimensiones en el espacio-tiempo. Pero es importante tener en cuenta que la dimensión del tiempo no es exactamente la misma que las dimensiones espaciales.

Veamos cómo medimos la longitud. En el espacio bidimensional (x, y), utilizamos el teorema de Pitágoras para medir la longitud: [matemática] L ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 [/ matemática]. En el espacio tridimensional (x, y, z), usamos una fórmula similar: [matemáticas] L ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 [/ matemáticas]. No es muy difícil definir la longitud en el espacio 4D (w, x, y, z) como [matemática] L ^ 2 = w ^ 2 + x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 [/ matemática].

Sin embargo, en el espacio-tiempo de la relatividad especial, la fórmula para la longitud es algo sorprendente: [matemática] L ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 – t ^ 2 [/ matemática] (usando unidades donde la velocidad de la luz es 1). Observe el signo menos, porque es significativo. Nos dice que las reglas de la geometría en el espacio-tiempo son algo raras y no intuitivas. Por ejemplo, puede ver que [matemática] L ^ 2 [/ matemática] puede ser negativa (qué significa una distancia al cuadrado negativa). Matemáticamente hablando, estamos trabajando en una geometría no euclidiana.

El punto clave es que pasar del espacio 3D al espacio 4D es bastante diferente a pasar del espacio 2D al espacio 3D, o incluso del espacio 3D al espacio 4D. La dimensión de tiempo no se comporta de la misma manera que esperaríamos que una cuarta dimensión espacial lo haga. Así que creo que la afirmación de que el tiempo es una cuarta dimensión espacial o que el tiempo es lo mismo que el espacio es engañoso. No importa cómo lo corte, la dimensión del tiempo se trata de manera diferente a las dimensiones espaciales en el espacio-tiempo. El tiempo y el espacio están íntimamente unidos de una manera muy extraña, pero no son lo mismo.

En realidad, tiene un poco de tontería, pero ciertamente no es total. Esto se debe a que el tiempo no es como las otras tres dimensiones espaciales. Si no es por nada, es porque el tiempo va solo en una dirección. Esto es real a pesar de muchas afirmaciones de lo contrario. También hago que ese tiempo sea imaginario y es una variable discreta, no continua como el espacio, como explicaré a continuación.

Primero, qué es una dimensión. Es cuando tiene una variable en un problema que puede cambiar libremente a cualquier valor manteniendo constantes los valores de las otras variables. El ejemplo de que necesito definir la x, y, z y el tiempo para encontrar una fiesta a la que estoy invitado (un ejemplo expresivo dado en las otras respuestas) es bueno para usar aquí. Los nombres de ‘variable independiente’ y ‘grado de libertad’ también se usan para significar lo mismo.

El número de dimensiones o grados de libertad en un problema puede ser cualquier número. Por ejemplo, para seguir solo partículas de 2 puntos, necesita 3 valores para x, y, z y uno para t. Es decir, 7 variables independientes, dimensiones, cada una puede tomar cualquier valor para un valor fijo de las otras. Sin embargo, en ‘espacio continuo’, solo tiene tres dimensiones x, y, z para describir un solo punto. Como el tiempo puede variar independientemente de x, y, z para ese punto, también debe ser una dimensión.

Los matemáticos desde el tiempo de Descartes descubrieron que las líneas normales en el espacio se pueden usar para representar dimensiones. Si tiene ejes x, y, z normales entre sí, puede moverse a lo largo de z manteniendo constante x, y y lo mismo es cierto para los demás. Ahora también puede cambiar el tiempo manteniendo constante x, y, z, pero no hay más lugar para el tiempo en este espacio 3D. Por lo tanto, el tiempo debe estar fuera del espacio 3D, pero ¿cómo lo vemos? La respuesta nuevamente vino de las matemáticas. La gente ha jugado con ecuaciones diferenciales parciales en la forma fxx + fyy + fzz = ft. Esto se llama ecuación de difusión y gobierna el flujo inestable de calor y similares. Aquí ‘f’ es la variable (temperatura, por ejemplo) parcialmente diferenciada con respecto a las variables x, y, z o t. Esta ecuación da cómo el calor se difunde en una región con el tiempo. Esta próxima ecuación; fxx + fyy + fzz = 0 también es una ecuación de difusión, pero es constante y no es una función del tiempo. Le proporciona la distribución constante (que no varía con el tiempo) de la temperatura para valores estables especificados en el límite, las condiciones de límite. La siguiente ecuación fxx + fyy + fzz = ftt se llama ecuación de onda y describe la vibración en una región en función del tiempo. Ahora, si pone ‘it’ para t, es decir, toma tiempo para ser una ‘variable imaginaria’, puede escribir la ecuación de onda como; fxx + fyy + fzz + ftt = 0. Como (it) (it) = – tt y el signo menos cambia a más a medida que cambiamos la posición de ftt a la izquierda. Ahora notamos que esto se ha vuelto similar a la ecuación de difusión de calor constante fxx + fyy + fzz = 0, con ftt agregado, y sin olvidar que t es imaginario ahora. Esto nos dice que el tiempo se puede incluir como una dimensión como x, y, z siempre que lo tomemos como imaginario. Lo imaginario significa que el tiempo no es una variable espacial normal, está completamente fuera del espacio. Pero es normal que x, y, z, que es lo que se necesita. Esto es similar al caso de representar el voltaje en el eje real y la corriente en el eje imaginario normal para circuitos reactivos en ingeniería eléctrica. En estos casos tenemos el voltaje y las corrientes normales entre nosotros. También a partir de la teoría de variables complejas, sabemos que multiplicar una variable real por i (j en ingeniería eléctrica) la rota 90 grados, es decir, en una dirección normal.

El tiempo es aparentemente discreto también. El hecho de que algunas variables en física deben ser discretas se dio cuenta ya en los tiempos de Zenón, el filósofo griego. Dijo que si el tiempo y la distancia son continuos, y si le das a una tortuga una ventaja de pocos metros en un raza, entonces no puedes alcanzar esa tortuga, y mucho menos vencerla. La razón es que para vencer a la tortuga, necesitas llegar donde estaba primero. Pero cuando lo haces, la tortuga ya se ha ido a una nueva posición. Este proceso tiene que repetirse un número infinito de veces, lo que significa que nunca alcanzarás ni vencerás a la tortuga en la carrera. En realidad, sabemos que podemos vencer a una tortuga fácilmente, por lo tanto, el espacio o el tiempo deben ser discretos. Hay una solución moderna a este acertijo usando los argumentos del límite de secuencias infinitas, pero requiere una relación fija entre las variables involucradas para obtener un límite finito. Si lo piensas, esto es discreción disfrazada. Ahora no podemos hacer que el espacio sea discreto, porque eso significa que hay regiones intermedias (a lo largo de la ruta de movimiento) que no pertenecían al espacio. Claramente, esto no es aceptable, y nunca se ha observado que una partícula desaparece en un punto y aparece repentinamente en otro a una distancia del primero. Entonces el tiempo debe ser discreto para hacer feliz a Zeno. Tenga en cuenta que si el tiempo es discreto, entonces todas las variables conectadas al tiempo también deben ser discretas … esto incluye velocidad, aceleración, fuerza, momento y energía. No creo que la gente de mecánica de QM esté muy descontenta con esta conclusión.

La idea de que el tiempo sea una cuarta dimensión es una tontería total. ¿Cómo define el tiempo? Todo depende de su comprensión de lo que significa el tiempo. No existen las dimensiones especiales x, y y z. El espacio no tiene dimensiones negativas ya que no tiene forma. No tiene bordes ni límites / Nadie sabe qué es el espacio y de qué está hecho. No hay tiempo en él, ya que no hay cambio en él. Nada en el Universo puede afectar el espacio. Nada puede doblarlo, deformarlo, distorsionarlo, estirarlo o expandirlo. Entonces el espacio y el tiempo no están relacionados en absoluto. Solo los objetos tienen dimensiones x, y y z porque tienen forma. Los objetos están hechos de energía. Crecen en tamaño, se mueven por el espacio. El tiempo está relacionado con los objetos. El tiempo es solo un concepto. Esto no es real. El tiempo es una medida del cambio en el tamaño de los objetos o el cambio en la distancia entre los objetos. Es una medida de la duración de los eventos que ocurren solo en objetos. El tiempo (cambio) es local solo para un objeto en particular. El cambio en un objeto no es necesariamente relativo al tiempo (cambio) en otro objeto. Necesitamos saber la latitud, longitud y altitud (elevación o profundidad) de la ubicación para llegar allí. Ahora necesitamos saber el tiempo. ¿Cómo? Necesitamos saber la posición del objeto donde existe el punto de ubicación. En el caso de la Tierra, necesitamos conocer la posición de la Tierra en su trayectoria orbital alrededor del Sol, los puntos de ubicación (de aquí para allá) en la superficie de la Tierra, luego calcular el tiempo (cambio) en unidades de distancia. Puede llegar de un punto a otro sin saber el tiempo. Un segundo en la Tierra es igual a 30 KM. velocidad de la Tierra en su trayectoria orbital. Comparamos un cambio con otro cambio para llegar al concepto de tiempo. El tiempo se expresa principalmente en unidades de distancia, es decir, para la luz, decimos que un segundo es igual a 300,000 KM. Ahora sabemos a qué nos referimos con el tiempo. ¿Podemos decir que el tiempo es la 4ta dimensión? No no.

La gente se confunde con lo que significa dimensión. Como se explica en otra respuesta a su pregunta, hacer referencia a un evento en términos de sus tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal (= 4 dimensiones) es obviamente aceptable.
Pero eso simplemente requiere que el “espacio-tiempo” sea un marco de referencia abstracto. Todo bien y bien.
El problema con la cuarta dimensión se produce cuando las personas atribuyen propiedades del espacio al tiempo (¿cómo puede viajar en él?) Simplemente porque el espacio tiene un atributo tangible (es decir, más allá de lo abstracto) que el tiempo no tiene. Es decir, el espacio también se refiere al paradigma tangible, el tiempo no.
La dimensión es simplemente un marco de referencia abstracto, no un paradigma tangible y concreto. Entonces, si hablas de la 4ta dimensión solo como un marco de referencia abstracto, todo bien …

No; Esta es una definición técnica, lo que significa que puede representar puntos en el espacio usando tres números y usar un número adicional para el tiempo. Al unirlos todos en un espacio de cuatro dimensiones, multiplicando el tiempo por ic (el número imaginario i y la velocidad de la luz) nos permite tratar problemas que involucran el tiempo y el espacio geométricamente, terminando con respuestas en línea con las observaciones, incluso para objetos moviéndose a muy alta velocidad.

La palabra “dimensión” a menudo se usa de una manera completamente diferente en ciencia ficción, para significar algo así como otro universo.

Si me preguntas, están haciendo un mal uso de la terminología de “4ta dimensión”. Se supone que el concepto de la 4ta dimensión es un concepto puro de una 4ta dimensión espacial, que por supuesto es lo más lejos posible de ser probado como verdad. Cuando el concepto de la cuarta dimensión se equipara con el concepto de tiempo, solo sirve para confundir toda la conjetura.

Crear fórmulas que incluyan tiempo junto con las 3 dimensiones espaciales no es irrazonable, de hecho, esperaría que siempre haya algo más que “descubrir” al hacerlo. Si todo lo que se “descubre” es verdadero … es una pregunta difícil.

Nadie debería creer que existe un espacio de 4 dimensiones, ya que no hay indicios reales de que tal cosa sea posible. Analizar ecuaciones teóricas de física para encontrar indicaciones o evidencia de que existe espacio de 4 dimensiones no es muy sólido. La ficción solo es divertida en el cine …

Sí, no tiene sentido. El tiempo es una * relación * entre cosas en movimiento. Dimensión, sin embargo, describe las relaciones espaciales de las cosas. En ese sentido, el tiempo y el espacio no son proporcionales.
Un cubo se sienta en mi escritorio en toda su gloria tridimensional. El tiempo es irrelevante.
Deberíamos aprender a diferenciar entre lo que existe en la realidad y las abstracciones mentales con las que lo describimos.

Más allá de la ubicación en el espacio (coordenadas) hay una coordenada temporal que especifica “cuándo”. Sé inmediatamente de otra dimensión por una experiencia cercana a la muerte que tuve en 1979. Después de mi revisión de la vida, decidí regresar y le pregunté a la benevolente presencia que me dio la revisión de la vida cómo hacerlo. En la revisión de la vida, en realidad había vuelto a entrar en mi vida varias veces y había vuelto a vivir los eventos. La presencia decía que podía volver a la corriente temporal de mi vida en cualquier lugar, como ya lo había hecho varias veces durante la revisión de la vida. Podría regresar antes del accidente que me mató y evitar el accidente y solo experimentaría un fuerte deja vu en el momento en que había muerto en la corriente de tiempo que acababa de vivir. Pero él me dijo: “Si quieres recordar lo que viste en esta revisión de vida para poder usarlo, debes regresar a través de ‘The Last Moment’ en el que estabas consciente dentro de esa corriente temporal porque ‘The Last Moment’ define la ubicación en el espacio y tiempo y la cascada particular de eventos que terminaron su vida y permitieron esta revisión de la vida. Recuerda ese último momento y convoca tu voluntad de regresar.

Funcionó y el regreso se sintió como una ráfaga de una fuerte brisa, como un chaparrón. Nadie me revivió. Mi cuerpo yacía moribundo por un traumatismo craneal en un potrero de 200 acres. Incidentalmente, morir, salir de la vida que dejé, se sintió como despertar de un sueño desalentador o aterrador: De repente, fui consciente de una identidad que tenía su existencia fuera del espacio-tiempo en un vacío brillante que la presencia llamaba “Inminencia cuántica”.

El tiempo tiene dimensiones relativas, como cualquier otro tema. El tiempo tiene una primera dimensión, segunda dimensión, tercera dimensión, cuarta dimensión, etc.

El espacio tiene múltiples dimensiones más allá de 3 a lo largo de dominios de frecuencia, y a lo largo de otras características de propiedad relativas. Entonces, no, el tiempo no es LA 4ta dimensión. Podría ser cualquier dimensión, junto con cualquier tema adyacente.

La única forma posible de encontrarnos es si tenemos coordenadas idénticas de 4 dimensiones, es decir, tenemos que acordar 4 números independientes (que es lo que realmente significa dimensión). Por lo tanto, no es una tontería, no solo es de importancia científica, sino de gran utilidad práctica en la vida diaria.

El tiempo es una dimensión en un sentido mucho más físico de lo que las otras respuestas te harían creer, y el apoyo se puede encontrar en las teorías de la relatividad de Einstien y los experimentos relacionados. Sin el tiempo como dimensión, nuestra realidad sería muy diferente de lo que es ahora. Cosas como los sistemas GPS tienen que tener en cuenta el espacio de 4 dimensiones todos los días o sufrir imprecisiones. La idea de 3 dimensiones especiales y 1 dimensión de tiempo definitivamente no es solo para especificar eventos, sino para describir nuestra realidad literalmente.

Las personas se fascinan con la naturaleza 4D del espacio-tiempo, y lo confunden con el hiperespacio, etc. Es realmente una tontería.

El espacio-tiempo es algo así como esas imágenes rápidas que solíamos hacer en el margen de los libros, donde hojeas las páginas y obtienes animación. Pero los personajes simplemente se deslizan a través de las páginas del libro, y no puedes tener una conversación inteligente con el dibujo de la página 73.

En el espacio-tiempo, eres un cordón colgante desde que naces hasta que mueres. Y no hay nada que experimentar, o hacer, ya que el cable que cuelga en el espacio-tiempo * es * tu vida.

El único que vi acertar con el espacio-tiempo es el ‘Matadero cinco’ de Kurt Vorgernt.

El espacio 4D real es como tomar el personaje de la página 73 de nuestro flickgram y mostrarle un cubo. Es un poco tonto realmente.

Para responderlo brevemente, el tiempo, siendo la 4ta dimensión, proviene del espacio-tiempo, que es 3 + 1 o 3 espacial y 1 dimensión de tiempo.

La definición de dimensión es un grado medible de un tipo particular.

Entonces está la dimensión espacial y la dimensión del tiempo.

una dimensión 0D o cero, es un punto, 1D o una dimensión es una línea, 2D es una superficie con altura y ancho, dos dimensiones, 3d es una altura, ancho y profundidad de cubo, después de que obtuvimos 4D, hay muchas los modelos, pero están esencialmente equivocados, ya que la 4ta dimensión puede ser percibida por nosotros, si te mueves al lado de una criatura 1d, nunca podría verte. Lo mismo es cierto para 4d, no podemos verlo, podemos hacer conjeturas, pero eso es todo.

La dimensión del tiempo es muy similar a la dimensión espacial, el tiempo 0D no es tiempo en absoluto, solo una existencia, el tiempo 1d es en lo que vivimos, que es una línea, ahora intenta imaginar el tiempo 2d o el tiempo 3d.

El espacio-tiempo no es “una 4ta dimensión”. El espacio-tiempo es de 4 dimensiones. El espacio tiene 3 dimensiones, el tiempo es el 4to. Parece que tienes la idea correcta, tus palabras están un poco sesgadas.