¿Cuál es la relación entre espacio y tiempo?

Existe una relación inversa entre el tiempo y el espacio. Esto aparece en el espacio de Minkowski, o en su equivalente GR (por ejemplo, la métrica de Schwarzschild) como una suma de cuadrados similar a Pitágoras, que incluye tres dimensiones espaciales y el tiempo.

Excepto que el cuadrado del tiempo tiene un signo negativo frente a él.

En realidad, son unidades diferenciales las que están al cuadrado. Se hace mucho en GR de estas solo coordenadas, y no con significado físico. pero es posible elegir coordenadas físicamente significativas (por ejemplo, en qué momento y energía se conservan), y luego uno encuentra que lo siguiente es cierto:

  • En los campos gravitacionales ordinarios (es decir, excluyendo la cosmología), el espacio cambia en una sola dirección a la vez … la dirección del gradiente gravitacional. Llamemos a esto dx .
  • Al moverse a lo largo de esta dirección de gradiente, el tiempo se dilata en la misma proporción que el espacio se expande. (Este tipo de expansión es estática, no continua como la expansión cosmológica) Entonces dt es proporcional a 1 / dx .
  • Es imposible distinguir experimentalmente si el espacio se expande o la longitud de los objetos se contrae.

He comenzado a llamar a esto la conservación del espacio-tiempo. Si estira uno, el otro se contrae, y viceversa. Pero parece aplicarse solo a la gravedad ordinaria.

El tiempo y el espacio no son más que la mente. No tienen una existencia independiente de tu mente.

Entonces, cada vez que surge una pregunta sobre algo que se puede reducir al tiempo y al espacio, entonces sepa que no es más que un proceso de la mente.

Lo que todo es tiempo y espacio:

– ‘ Por qué ‘ – Porque por qué implica causa y efecto. Efecto significa lo que viene después de la causa. Entonces, llega el tiempo. Por lo tanto, ninguna pregunta sobre “por qué” es una pregunta REAL. Lo entiendes? En el momento en que preguntas “por qué”, has asumido que el tiempo es real. Y el tiempo es solo tu mente.

– ‘ Dónde ‘ – Espacio

– ‘ Cuándo ‘ – Tiempo otra vez

La única pregunta real es entonces ‘ QUÉ ‘. Pedir “qué es” es pedir Realidad.

Pero hay una trampa.

Uno puede preguntarse ‘Qué es el tiempo’, ‘Qué es el mundo’, etc., etc. Ahora el tiempo y el mundo están en la mente. Entonces le quitan la potencia del qué.

Por lo tanto, ves que la mejor pregunta que se puede hacer es “¿Qué es la mente?”. Esto es lo máximo que la mente puede hacer.

Esta misma pregunta se reformula como “¿Quién soy yo?”. Esto y ‘¿Qué es la mente?’ son las mismas preguntas

Entonces, cuando un científico observa los diversos fenómenos físicos, todo lo que está observando es el movimiento de la vasta mente. Su ego lo hará sentir que ‘él’ está observando el ‘mundo’. Pero el hecho es que es un testigo observando la mente universal.

La mente universal, que es tanto el proyector como la pantalla, el sujeto y el objeto. Sin embargo, el ego haría que el científico olvidara el tema como parte de su observación.

Al observar el péndulo, estaría tan ocupado con el péndulo que olvidaría al observador, el sujeto.

Todo lo que sucede en el reino de esta mente se llama irreal. Habrías entendido la razón. Es un mundo de dualidad. Ves la materia porque la mente está configurada para ver la materia. Si se cambiara la configuración de la mente, el mundo cambiaría por completo.

Entonces, no hay nada ‘fundamental’ en el mundo de la mente. Porque lo fundamental, por definición, debe ser independiente de cualquier cosa.

Y en el mundo de la mente, todo depende de su doble opuesto. El negro no puede estar allí a menos que el blanco lo esté. Y ambos no pueden estar allí a menos que el espacio-tiempo lo esté.

¿Eso significa que no existe un “fundamental”?

Seguramente lo hace. El mundo se origina en la mente, pero ¿qué pasa con el origen de la mente? ¿Qué pasa con lo que nos ayuda a comprender las limitaciones de la mente? Ese fundamental se llama inteligencia.

Los santos, amantes y buscadores de la Verdad lo han llamado fundamental por varios otros nombres: Dios, Último, Atman, Brahm, Shoonya, Realidad, Verdad, Amor, etc. Tú también lo descubres tú mismo.

¡El fundamental!

El espacio, como lo conocemos, tiene tres dimensiones: arriba y abajo, de lado a lado y de adelante hacia atrás. Estos son ortogonales, es decir, en ángulo recto entre sí. Las cosas materiales, los objetos, se colocan de manera diferente en el espacio, y hablamos de ellos en relación uno con el otro: ese objeto A está a cierta distancia del objeto B, en una determinada dirección.

Podemos definir la dirección como tal y tal distancia en la dirección X, junto con tal y tal distancia en la dirección Y, junto con tal y tal distancia en la dirección Z. Alternativamente, podemos ubicar objetos por un cierto ángulo de acimut, junto con un cierto ángulo de elevación y un cierto rango. En cualquier caso, una descripción tridimensional.

Es necesario pensar en los objetos en relación entre sí en el espacio, porque (hasta donde sabemos), no hay dos objetos que puedan ocupar el mismo punto en el espacio simultáneamente.

Pero esas relaciones entre objetos no son fijas. Ahí es donde entra el tiempo. Usamos el tiempo para comprender cómo cambian esas relaciones. En un momento, hay una relación posicional. En otro momento, hay una relación posicional diferente de los mismos objetos.

Esto nos lleva a nociones sobre el movimiento y la velocidad.

No solo cambian las posiciones de los objetos con el tiempo, sino que los objetos mismos pueden cambiar con el tiempo. Un objeto puede hacerse más grande o más pequeño, o más oscuro o más brillante, o más pesado o más claro, o muchas otras variaciones con el tiempo.

Luego, en otro momento, las relaciones posicionales cambian nuevamente. A veces hay un cambio de posición mayor (o menor) de una vez a la siguiente, que ocurrió en la misma cantidad de tiempo anteriormente. Entonces obtenemos la noción de aceleración, para refinar nuestra comprensión del movimiento y la velocidad.

Este es el núcleo de nuestra percepción del mundo físico que nos rodea. Objetos, situados en el espacio y a menudo en movimiento o que cambian con el tiempo. Si no tuviéramos un concepto del tiempo, estaríamos muy confundidos, siempre. Nada de lo que sabíamos nos haría ningún bien, ni tendría ningún significado para nosotros. Tendríamos percepciones infinitas del mundo, y todas serían diferentes, pero no entenderíamos por qué o cómo fue ese el caso.

La mayoría de nosotros somos felices, viviendo nuestras vidas con una comprensión del mundo definido en el espacio y el tiempo. No tenemos las confusiones que ocurrirían si tuviéramos, por ejemplo, solo dos dimensiones espaciales o ninguna dimensión temporal. Sin embargo, algunas personas se confunden porque hay otras cosas que no entienden, que no pueden explicarse por el espacio o el tiempo.

Por ejemplo, ¿dónde está el pensamiento? ¿Qué es el reconocimiento? ¿Por qué no podemos ver campos de energía, pensamientos o recuerdos? ¿Cómo funciona la gravedad? Uno no puede explicar completamente estas cosas, ya que estamos limitados como estamos por el espacio y el tiempo.

Es posible que si percibimos el mundo con un mayor número de dimensiones, y dimensiones que son tan diferentes de las que conocemos como el espacio es en el tiempo, entonces podríamos eliminar muchas confusiones (aparte de simplemente ignorarlas, que es lo que más la gente hace).

Para la mayoría de nosotros, pensar y conocer el mundo en términos de espacio y tiempo es suficiente. Estamos contentos de tener estas dimensiones y no sentimos la necesidad de más. Pero tal vez algún día. . .

Contestaré en dos partes: primero, por qué las tres dimensiones espaciales se consideran juntas para constituir el espacio, y luego por qué ahora también se incluye el tiempo.

Las tres dimensiones del espacio podrían considerarse simplemente como variables independientes. Pero están relacionados por dos razones (que puedo recordar de improviso). El teorema de Pitágoras (en 3 dimensiones), o métrica euclidiana, define una relación especial entre las dimensiones. Además, la regla de la derecha del electromagnetismo hace que su relación sea aún más específica. Estos son, creo, los motivos principales para tratar las variables independientes como dimensiones de un espacio.

Más tarde se descubrió (después de una relatividad especial) que la métrica euclidiana es precisa y significativa solo para puntos que no están en movimiento en relación con el observador. La métrica del espacio-tiempo de Minkowski es similar a la métrica euclidiana, pero incluye el tiempo como otra dimensión. Todas las ecuaciones de la relatividad especial pueden derivarse de la invariancia (independencia del marco) de la métrica de Minkowski.

La relatividad general tiene una métrica más complicada que la relatividad especial, pero sigue siendo una función de las mismas cuatro variables de espacio y tiempo.

No hay una sola relación entre el espacio y el tiempo, y supongo que está buscando una explicación profunda y significativa (no hay una, en realidad).

Sin embargo, la relatividad especial y general nos mostró que el espacio y el tiempo son en realidad facetas de un objeto subyacente, llamado espacio-tiempo. El espacio-tiempo usa la relatividad lorentziana , en lugar de la muy agradable e intuitiva relatividad galileana .

La relatividad galileana dice que si un evento ocurre en una posición x en el tiempo t para un observador, entonces para un observador que se mueve a la velocidad v con respecto al primer observador, entonces ocurre en una posición: [matemáticas] x ‘= x-vt [/ math] y a la vez t

Todo esto es realmente intuitivo y lo que nosotros (como humanos) esperamos que ocurra. La relatividad lorentziana no funciona así. Mientras que antes de que los eventos ocurrieran solo en diferentes lugares, pero acordamos el momento en que ocurrió el evento, en un espacio regido por esta nueva idea, no podemos acordar el momento en que ocurrió el evento.

La transformación completa asociada con esto es:

Que es una representación matricial de las transformaciones 3D de Lorentz, que Einstein adoptó en su idea de la relatividad especial.

Como puede observar en esta transformación, las nuevas coordenadas no solo dependen del espacio, sino del tiempo , ¡e incluso el tiempo se transforma también! Extraño.

En ese sentido, esta matriz horrible representa una buena relación entre las relaciones espaciales y temporales entre los eventos, como lo observan dos observadores comoving.

El tiempo y el espacio son cosas diferentes, pero están altamente correlacionados a través de la transformación de Lorentz; es decir, pueden tratarse como una construcción 4D uniforme de 4 dimensiones iguales (es decir, relatividad especial).

No obstante, la interpretación y percepción de esas dimensiones es definitivamente diferente.

Se ha dicho mucho sobre el tiempo (por contraste, el espacio en 3D es un concepto bastante fácil de manejar para nuestros cerebros). Existe un hecho curioso pero poco conocido sobre el tiempo en la gravedad newtoniana: considere la solución analítica al problema de dos cuerpos. ¡El movimiento orbital no puede expresarse como una función analítica explícita del tiempo!

Más bien, la ubicación en la órbita se expresa como una función explícita del ángulo (fase), y el tiempo transcurrido alrededor de la órbita también se expresa como una función explícita del ángulo orbital (fase). La dilatación del tiempo y la relatividad especial también se consideran mejor en términos de funciones hiperbólicas de fase.

Por lo tanto, resulta que la mejor manera de pensar en el tiempo es como algo que localmente va a la velocidad adecuada para que todo lo demás se sume correctamente (es decir, el impulso y la conservación de la energía).

El tiempo, si se le describe a un niño, es una entidad que nunca se detiene y por la cual podemos registrar algunos sucesos. A medida que pasa el tiempo, envejecemos y las cosas cambian y el tiempo simplemente avanza.

Pero el tiempo tiene un significado más profundo.

Para un filósofo, el tiempo es la mera esencia de la existencia. En el momento en que algo comienza a existir, el tiempo entra en juego y solo termina cuando cesa la existencia. Por eso decimos “se le acabó el tiempo o había llegado su hora”.

Entonces, ¿cómo se relaciona el tiempo con el espacio? De la misma manera que el humo está relacionado con el fuego. Son coexistentes y no pueden existir por separado. El espacio es básicamente presencia de materia. Cuando existe cualquier forma de materia, forma espacio, de hecho es el espacio mismo. Y si existe, podemos decir que ha existido desde entonces, lo que significa tiempo. Entonces la materia es espacio y su existencia es tiempo. Si no hay materia, no hay espacio, si no hay espacio, entonces no hay tiempo.

Espero haberlo explicado sin crear confusión.

Gracias por el R2A.

Odio decirlo, pero la mayoría de las respuestas dadas hasta ahora son pseudocientíficas.

La respuesta a su pregunta es que la relación entre el espacio y el tiempo, matemática y filosóficamente, es la velocidad finita con la que se puede propagar la información y la influencia. Esa velocidad, marcada como c por tipo de física, nos parece muy importante, pero, en términos reales, es solo un número que garantiza que las cosas que suceden ‘aquí’ no pueden influir en los eventos que suceden ‘allí’ antes de que ocurra el evento causante.

El espacio y el tiempo están vinculados por lo que percibimos como causalidad y que se propaga a la velocidad de la luz y no más rápido. Así percibimos cosas que ocurren en orden. Los Tralfamadorianos tienen una perspectiva completamente diferente.

A través del espacio-tiempo.

El espacio (en este contexto) es la forma en que hacemos referencia a la materia estática. (Estático porque el espacio es, por definición, solo 3 dimensiones, por lo que no hay tiempo / cambio). La materia significa cualquier cosa y todo lo tangible / real… .aka ‘existencia’.

El tiempo es una referencia de cambio. Todo cambio es como resultado, un resultado, de energía diferencial. El tiempo, por lo tanto, hace referencia al resultado del diferencial de energía.

Entonces, amalgama el Espacio (que hace referencia a la existencia estática) con el Tiempo (que hace referencia al cambio) y obtienes el Espacio-Tiempo que, por lo tanto, hace referencia a la existencia dinámica, es decir, a todo (o un subconjunto).

Energía y materia … referenciadas respectivamente por el tiempo y el espacio.

Hay una relación más o menos directa: el espacio es tiempo , prácticamente degenerado en tres veces , por así decirlo. El espacio-tiempo es un marco matemático abstracto en el que todos los eventos se comportan como si estuvieran en un espacio tridimensional. Por favor, eche un vistazo a una breve descripción aquí o mis otras respuestas sobre el tema para obtener más información. Se basa en conceptos simples y es físicamente sensible, mucho más sensible que una imagen dimensional supuesta típica del espacio-tiempo que generalmente tenemos. (Observación: físicamente sensible, pero no tan intuitivo a primera vista. Y no, no tengo respuestas definitivas).

Sin embargo, esta es mi opinión personal, algo alejada de la percepción arraigada del espacio-tiempo “fijo” y continuo como una especie de medio relativista; más bien, es solo una “proyección” promediada de un tipo discreto de “espacio”. Puede ser útil para algunos percibir el espacio-tiempo de una manera algo diferente y no clásica.

Desde una perspectiva geométrica, el espacio y el tiempo son ortogonales. Juntos forman una hipotenusa del espacio-tiempo. Por lo tanto, el uso del espacio-tiempo en la predicción de resultados implica calcular cuánto espacio y cuánto tiempo está involucrado en hacer el compuesto pitagórico (el intervalo espacio-tiempo). El intervalo es el mismo en todos los marcos de referencia inerciales (en general, el cálculo se realizará entre un reloj terrestre y un reloj que se mueve a una velocidad relativa constante con respecto a la tierra (la tierra generalmente se toma como el marco apropiado por conveniencia). uno sabe la distancia recorrida por un reloj relativamente en movimiento en el marco apropiado (vt) y la distancia de tiempo (ct) registrada por un reloj en reposo en el marco apropiado, uno puede calcular el lapso de tiempo t * del reloj en movimiento.

Por supuesto, hay muchas otras situaciones relacionadas con el espacio y el tiempo. El punto es que geométricamente son perpendiculares y el intervalo espacio-tiempo es constante en todos los marcos de referencia. Aquí hay una cita de Roger Penrose:

“En mi opinión, la teoría de la relatividad especial aún no estaba completa, a pesar de las maravillosas ideas físicas de Einstein y las profundas contribuciones de Lorentz y Poincare, hasta que Minkowski proporcionó su punto de vista fundamental y revolucionario, el espacio-tiempo

idealmente, el tiempo no está relacionado ni conectado con el espacio a pesar de que coexisten en todo el universo infinito. El tiempo y el espacio son independientes entre sí. no pueden comportarse como una aleación de espacio y tiempo para ser espacio-tiempo. el espacio y el tiempo no pueden volverse como cualquier compuesto químico o mezcla. no se puede extraer, separar o extraer espacio o tiempo individual de la entidad llamada espacio-tiempo ideada por einstein.

espacio y tiempo no pueden mezclarse siendo dos entidades diferentes con una dimensión única que es longitud y tiempo. Pero pueden existir juntos. no pueden intervenir ni interferirse entre sí a pesar de que coexisten juntos en el territorio de los demás. el espacio y el tiempo no están relacionados como la molestia o la hermana de la misma madre o el mismo padre porque están más allá del nacimiento y la muerte.

el espacio es medible pero el tiempo no. el tiempo, idealmente no se puede medir, es por eso que no se pueden relacionar. el espacio es tangible e intangible, así como de origen objetivo y no objetivo, mientras que el tiempo es intangible y de origen no objetivo. Por eso no conocemos las verdaderas propiedades del tiempo y el espacio.

Las matemáticas no son una realidad o una entidad real, sino un medio / herramienta para comprender una realidad de una mejor manera. las matemáticas se basan en la suposición y la lógica en las que varias entidades se conectan mediante operaciones matemáticas como la multiplicación y la división, independientemente de las unidades de los componentes participantes y, a veces, mediante la suma y la resta si las unidades son las mismas.

El concepto de espacio-tiempo no es una realidad real sino una realidad matemática, ya que tienen diferentes unidades con propiedades físicas separadas. el espacio y el tiempo no muestran ninguna propiedad química, ya que no pertenecen a estados como sólido, líquido, gas o plasma.

el tiempo y el espacio (TS) son independientes de la temperatura y los campos que existen dentro del tiempo y el espacio. la vida habita en TS pero eso no significa que sean entidades vivientes. el espacio puede verse afectado pero el tiempo no puede ser alterado de ninguna manera.

de muchas relaciones, TS existen juntas siempre.

El tiempo es creado por la diferencia de velocidad entre la energía de masa lenta en reposo (que nos incluye a usted y a mí) y la energía de la velocidad de la luz rápida es lo que nos da nuestra dimensión temporal lineal hacia adelante, también conocida como tiempo 1D. A medida que avanza más rápido, su tiempo continúa disminuyendo hasta alcanzar la velocidad de la luz, en la cual su tiempo se detiene y no avanza ni retrocede. La velocidad de la luz, también conocida como constante universal, es un punto de anclaje en el tiempo en el que tú eres el otro. Es por eso que todos experimentan el tiempo de manera personal y única. Eres el otro punto de anclaje. Toda la materia es un punto de anclaje en el tiempo y es por eso que toda la materia envejece. La brecha que se crea entre la energía de masa lenta en reposo y la energía de la velocidad de la luz (rayos X, luz, rayos gamma, ondas de radio, etc.) es lo que llamamos espacio 3D. Como la velocidad de la luz, tanto el tiempo como la distancia son cero. ¡La tierra tiene un diámetro de cero! Tanto el espacio como el tiempo dependen de este asunto para una relación constante.

Un mecanismo hace ambos, por lo que están conectados dinámicamente.

Es genial cómo un mecanismo de velocidad de la luz (constante universal) puede hacer algo que sea 1D y algo 3D.

La creación del tiempo, el espacio y la gravedad

Gracias por el A2A.

No creo que nadie tenga mucha idea sobre esto. Aunque las personas dicen que son dimensiones vinculadas entre sí, como podemos percibirlas.

Me gusta creer que el espacio y el tiempo son interpretaciones humanas de algo más complejo, que aún debemos concebir.

La teoría de la relatividad habla de ello en profundidad, pero de alguna manera no ofrece una visión integral de la misma. La teoría de cuerdas lo hace demasiado complejo, pero aparentemente lo explica de una manera que no se puede validar experimentalmente, en el corto plazo. Buena suerte. No espero ninguna respuesta innovadora en este caso, porque es demasiado valioso para ser respondido en Quora (con una taza de té)

El espacio es la energía fundamental del universo. Los cambios materiales corren en el espacio. El tiempo es el orden numérico de estos cambios. Los cambios se ejecutan solo en el espacio, el tiempo es solo su parámetro matemático. “El tiempo está desapareciendo lentamente de nuestro universo” (¿O es atemporal?)

El tiempo, en forma de duración, es una de las dimensiones del espacio-tiempo. Todo lo que existe, existe por un período de tiempo desde el comienzo de su existencia hasta su destrucción. Esa es su duración y con las tres dimensiones espaciales de longitud, ancho y altura, comprende el espacio-tiempo.

El espacio y el tiempo creados en el momento en que el Big Bang comenzó a los 10 ^ -36 segundos, la relatividad general considera el tiempo como la cuarta dimensión del tejido del espacio-tiempo, la simetría del tiempo conduce a la ley de conservación de energía, por lo que la respuesta es sí.

De una manera muy simplista, según la relatividad especial, el tiempo y el espacio son similares a los dos ejes (ejes x e y) en una figura bidimensional. En otras palabras, como la longitud y la amplitud de un objeto bidimensional, el tiempo y el espacio son para la entidad denominada espacio-tiempo (no se requiere separación de sílabas, pero inserté uno para aclarar las cosas). Continuando con la misma analogía, el producto de los dos es lo que experimentamos en la vida real, al igual que el área (el producto de longitud y amplitud) es para un objeto bidimensional. Por lo tanto, cómo se puede especificar un punto en el objeto bidimensional utilizando las coordenadas xey, cualquier objeto en el espacio-tiempo tiene coordenadas temporales y espaciales.

Mi opinión:

A medida que la materia y la energía atraviesan el espacio, se necesita un intervalo de tiempo más largo para atravesar un espacio más denso. Creo que el espacio tiene un componente físico y se crea dentro de la materia cuando las partículas virtuales se aniquilan entre sí dentro de la fuerza fuerte. Esta creación de espacio proporcionaría una salida de espacio desde la materia que sería más densa o comprimida dentro y alrededor de grandes masas.

Esta vista del espacio ayudaría a explicar el proceso de gravedad, inercia, dilatación del tiempo y energía oscura.

Ambas son medidas de una especie de separación entre eventos que marcan un cambio irreversible. Y si mide desde un marco inercial, están relacionados por la transformación de Lorentz.

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