¿Puede existir el espacio sin tiempo?

No hay problema. Todo existe perfectamente sin alguna “sustancia del tiempo que fluye” o algo que físicamente “fluye” del pasado al futuro, como alguna “propiedad intrínseca del tiempo del Universo” ; ese tipo de “tiempo” es una ilusión : no existe. Para más detalles, vea mi respuesta a la pregunta de Quora ¿ Qué es el tiempo?

El “tiempo” en el “espacio-tiempo” (espacio de Minkowski) es una construcción matemática teórica , inventada para que las ecuaciones físicas tengan sentido teórico. En nuestra “realidad actual”, no hay una “cuarta dimensión espacial”. Del artículo:

El espacio de Minkowski está estrechamente asociado con la teoría de la relatividad especial de Einstein, y es la estructura matemática más común sobre la cual se formula la relatividad especial . Si bien los componentes individuales en el espacio y el tiempo euclidianos a menudo diferirán debido a la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo, en el espacio-tiempo de Minkowski, todos los marcos de referencia acordarán la distancia total en el espacio-tiempo entre eventos. Como trata el tiempo de manera diferente a las tres dimensiones espaciales, el espacio de Minkowski difiere del espacio euclidiano de cuatro dimensiones .

Se agregó énfasis en negrita y cursiva . El “tiempo” es una “connotación de resistencia”, en el contexto del movimiento ( por ejemplo, aceleración , velocidad y velocidad ), es solo un número abstracto , una medida de la duración , expresada en alguna “unidad de tiempo” (a menudo segundos o fracciones de los mismos).

Ilustración simple de una forma de medir el “tiempo” (es decir, un “reloj”): las flechas parpadeantes aparecen aproximadamente una vez por segundo (imagen extraída del artículo de Wikipedia Segundo).

Y efectivamente, el artículo de Wikipedia Spacetime dice:

El intervalo de tiempo apropiado sería medido por un observador con un reloj que viaja entre los dos eventos en un marco de referencia inercial, cuando la trayectoria del observador se cruza con cada evento a medida que ese evento ocurre. ( El intervalo de tiempo adecuado define un número real , ya que el interior de la raíz cuadrada es positivo).

Se agregó énfasis en negrita y cursiva . Ahora, algunas definiciones científicas oficiales más, generalmente aceptadas:

  • Un segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 (fuente: physics.nist.gov/second ). Los segundos se pueden medir utilizando un reloj atómico mecánico, eléctrico o con alta precisión .
  • Un metro es la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de un segundo (fuente: physics.nist.gov/meter), que es una forma precisa (pero bastante complicada) de decir:
  • Un segundo es el “tiempo” que tarda la luz en el vacío en recorrer 299 792 458 metros.

Es interesante notar que la segunda (unidad de “tiempo”) se define como un número de oscilaciones por segundo … ¿Usando la segunda para definir la segunda? Ese es un ejemplo de libro de texto de una definición circular.

No es sorprendente que esta circularidad también aparezca en la definición “operativa” física (cuántica y clásica) de “tiempo”:

  • El tiempo es lo que se mide con dispositivos llamados ” relojes ” (fuente: artículo de Wikipedia Time in Physics), y
  • Un reloj es un instrumento para medir , mantener e indicar la hora. (fuente: artículo de Wikipedia Clock).

Para ejemplificar (un “temporizador” es un dispositivo que cuenta el número de oscilaciones que hace algo mientras el dispositivo está “encendido” (como un “reloj”):

  1. Inicie un temporizador y, simultáneamente, ponga una pelota en movimiento …
  2. El temporizador marca un cierto número de “unidades de tiempo” , por ejemplo, s , y la bola rueda un cierto número de “unidades de distancia”, por ejemplo, m
  3. Detenga el temporizador y marque simultáneamente el número de unidades de distancia que la pelota rodó mientras el temporizador estaba funcionando.

Ahora tenemos una manera de decir la velocidad v de la pelota (qué tan rápido estaba rodando), expresada de manera general, usando las unidades elegidas arbitrariamente m (para distancia) ys (para “tiempo”), como v = m / s , abreviatura de “velocidad es igual a la distancia en el tiempo” , por lo que debe quedar claro que este tipo de “tiempo” es simplemente un número , el valor de la lectura del temporizador después de que se detuvo.

En este punto, surge una pregunta relacionada con la “existencia” del tiempo: ¿existe la “velocidad” como “algo” que no sea un número abstracto ?

El espacio y el movimiento , y, de hecho, todo el Universo, “existe” perfectamente bien, incluso si ninguna mente consciente hace alguna medida de “tiempo”. El “tiempo” de la “Flecha del tiempo” es solo otra ilusión muy terca : lea los ensayos de JCN Smith en la antología Tiempo – Ilusión y realidad.

No si Einstein es correcto. Por relatividad general, vivimos en cuatro dimensiones del espacio-tiempo en lugar de tres del espacio y una de tiempo. El Big Bang es el comienzo no solo de toda la materia, sino del universo mismo, tanto del tiempo como del espacio. Como el Big Bang es el comienzo de los tiempos, Stephen Hawking ha hecho la analogía de que preguntar qué vino antes del Big Bang es como preguntar qué hay a una milla al norte del Polo Norte. La idea de “norte” es el resultado de nuestra vida en un aspecto aparentemente bidimensional (no literalmente bidimensional, pero similar en el sentido de que nuestro movimiento simple está restringido en dos dimensiones ya que “arriba” y “abajo” no son direcciones fáciles en general para explorar) superficie envuelta alrededor de un globo tridimensional, el tiempo no es más una sola dimensión que el norte / sur; cada uno simplemente aparece desde una perspectiva particular.

No tiene sentido en un modelo de espacio-tiempo pensar que el tiempo se “detiene”. ¡Es una dimensión, no un proceso! Por analogía, puede dejar de moverse hacia la izquierda o hacia la derecha, pero la dimensión o las direcciones hacia la izquierda / derecha no son cosas que puedan detenerse o comenzar.

En un modelo como este, quizás podría pensar en colapsar la dimensión del tiempo para que, en lugar de comenzar en el Big Bang o la inflación o tal vez volver al infinito, y en lugar de correr hacia un Big Crunch o tal vez la eternidad, tenga cero ‘longitud’ y todo en el espacio tiene la misma coordenada de tiempo. Si quieres ser poético, todo sería un momento congelado, sin pasado ni futuro.

Sin embargo, no tengo idea de si ese modelo tiene algún sentido físico. No soy fisico.

No , porque “existir” tiene una connotación de resistencia a través del tiempo.

En cualquier caso, ciertamente no puedes definir la energía sin tiempo, ¡solo mira las unidades! De manera similar con la velocidad .

¿Puede existir el espacio sin tiempo?

Usted pregunta qué pasaría si el tiempo dejara de funcionar por un tiempo.

Hay espacio para el debate sobre si el tiempo es algo físicamente real como el sol, o simplemente algo inventado por los humanos, como el dinero. ¿Puede existir riqueza sin dinero? Sí, puede hacerlo, en forma de ovejas y tierra.

Si el tiempo es solo un invento humano, una mera conveniencia matemática, para facilitar la programación de las actividades humanas y facilitar que los humanos describan la realidad, entonces la pregunta que se hace sobre la realidad física es: ¿podría todo detenerse alguna vez? , y si eso sucediera, ¿dejarían de existir las cosas que anteriormente hacían algo y que ahora están sentadas allí sin hacer nada? No lo sé. Un tiovivo que deja de girar no deja de existir. No tengo ninguna razón para pensar que la existencia requiere un cambio. Pero quién sabe.

Si el tiempo es solo una invención humana, no es algo por lo que estamos viajando, nos guste o no, ni algo que pasa incluso cuando no sucede nada, ¿cuál es exactamente la diferencia física real entre un proceso físicamente real (como, por ejemplo, un reloj que está corriendo y cuyas manos se están moviendo) y un objeto físicamente real que no está haciendo nada (como un reloj que está sentado allí porque nadie se molestó en enrollarlo).

¿Es posible definir el concepto de “proceso” sin usar un concepto de “tiempo” que está “pasando” incluso cuando no pasa nada? Podría decirse que la respuesta es sí. Podemos considerar un proceso, como una secuencia de estados de cosas físicamente reales. Una secuencia de configuraciones. Incluso un continuo de configuraciones, de entidades físicamente reales, como por ejemplo una moneda que gira. Decimos que una moneda gira más rápido que otra, si mientras una moneda completa una revolución, otra completa más de una revolución. Describir todo esto sin abstenerse de usar la palabra “tiempo” es mucho más fácil, probablemente por eso los humanos inventaron el concepto de tiempo en primer lugar, suponiendo, por supuesto, que se trata solo de una invención humana.

¿Las cosas dejan de suceder? A nivel subatómico, la respuesta es probablemente no. (Digo probablemente no, en lugar de no, porque no sé qué sucede en campos gravitacionales extremadamente fuertes. Por ejemplo, ¿está sucediendo algo realmente en el centro de un agujero negro? ¿Existen partículas como electrones y quarks allí, o tienen ¿han sido aplastados a una sustancia homogénea estática?) Incluso a una temperatura de 0 grados Kelvin, cuando cesa todo movimiento molecular, los electrones no se detienen, ni los fotones pueden abstenerse de propagarse. Debido a que siempre ocurren eventos periódicos, siempre podemos describir cuánto tiempo lleva realizar una tarea, no en términos de tiempo, sino en términos de cuántos eventos periódicos de naturaleza fija pero arbitraria ocurren mientras se realiza la tarea. Podría describir mi velocidad no en metros por segundo, sino en metros por una rotación terrestre.

¿Pienso personalmente que el tiempo es algo físicamente real, o simplemente una invención humana? No tengo ni idea. Ni siquiera estoy seguro de no estar soñando en este momento. Si estoy soñando, entonces el tiempo, el espacio, la quora y todos mis recuerdos del pasado podrían ser solo producto de mi imaginación.

Vamos a divertirnos un poco con esta pregunta.
Si no hay nada para observar el paso del tiempo, ¿existe el tiempo? Suponga que antes del BB solo había un espacio vacío donde los pares de partículas virtuales entran y salen de la existencia virtual por menos de la primera instancia del tiempo de Planck (10 -35 de segundo). ¿Habría pasado el tiempo si no hubiera nada para observar, medir o experimentar el paso del tiempo? He tratado de profundizar mentalmente en un universo que tiene un paisaje de espuma cósmica. Sospecho que este paisaje, en términos de energía, aparecería, a nivel macro, como ‘nada’. La entropía sería alta, pero nada dentro de este paisaje existiría lo suficiente como para experimentar el tiempo o más bien el paso del tiempo. De nuevo: ¿En este paisaje existiría el tiempo? ¿Y cómo podría evolucionar nuestro universo espacio-tiempo a partir de este paisaje atemporal? Supondría la hipótesis de que este paisaje atemporal, donde las partículas virtuales entran y salen de la existencia virtual, es impulsado únicamente por las probabilidades y las incertidumbres donde hay vastas regiones de alta y baja entropía. Y podríamos imaginar este paisaje con instancias y ubicaciones de alta energía cuántica y regiones de menor energía cuántica. Si, como sugiere Frank Wilczek, este paisaje está compuesto de cadenas y todas estas cadenas están interconectadas en líneas de cuadrícula que si, debido a la incertidumbre y las probabilidades del espacio vacío, apareciera un pozo de energía negativa en este universo infinito, entonces todos los más altos La energía del espacio vacío intentará hacer un túnel hacia abajo para llenar el vacío de energía. El vacío de energía se llenará instantáneamente y cuando lo haga, la energía de impulso de la red se acumulará (calentará) en el punto del pozo. La entropía caerá y, nace nuestro universo, la liberación de esta energía aparecería como una singularidad de punto supercalentado. También sugeriría que podría suceder periódicamente (cada trillón de años más o menos) en apoyo de la hipótesis del multiverso. Por cierto, la energía negativa se puede reproducir en el laboratorio: se llama efecto Casimir. El ganador del premio Nobel Frank Wilczek, que ganó el premio por el descubrimiento de la libertad asintótica, propuso gran parte de esto en su libro “La ligereza del ser”.

No pretendo tener ningún título de física. Sin embargo, comencé la universidad con un ingeniero aeroespacial (centrado en la propulsión teórica) como segundo mayor.

Creo que puedo responder esto en términos bastante fáciles. La distancia es el tiempo que lleva moverse del punto A al punto B para una velocidad dada. La mayoría de los físicos enseñan que vivimos en 4 dimensiones. Sin embargo, afirmo que vivimos en solo 2, pero no en el 2D en el que pensarías en cualquier forma de pensar estándar.

Aviso de redireccionamiento

Esto debería explicar por qué no puede tener espacio 3D sin tiempo.

Piensa en esto. Una verdadera singularidad desnuda. Este es un punto único en el espacio, un punto VERDADERO de 1 dimensión. Esto es lo que sucedería si no hubiera tiempo. El tiempo de inicio avanza a una velocidad determinada, ahora puede moverse en espacio libre en cualquier dirección. SIN EMBARGO, solo puede moverse desde el punto A a B a una velocidad máxima de C, la velocidad universal de propagación de información constante, también conocida como la velocidad de la luz. La velocidad de la luz es la misma que C, porque en relación con sí misma, se mueve instantáneamente en el “espacio-tiempo”. Para un fotón, no hay tiempo. Sin embargo, en el momento en que las cosas se ponen “pegajosas”, aparece la masa y, por lo tanto, se forma la gravedad en el camino de la fricción espacio-temporal. Cuanto más interactúa un objeto con la información que lo rodea, más “información” puede transportar. Cuanta más información, más lentamente se puede mover. El tiempo es lo que experimentamos como resultado de esa información que “se ralentiza”.

RESPUESTA SIMPLE:

La prueba de que son diferentes es que la teletransportación y el viaje en el tiempo son diferentes, aunque ambos son comportamientos de agujero de gusano.

RESPUESTAS MÁS ANTIGUAS Y MÁS COMPLEJAS QUE SON MENOS AL PUNTO:

El espacio 4-d no puede existir sin múltiples representaciones de objetos 3-d individuales. Si eso requiere tiempo, entonces requiere tiempo.

El espacio tridimensional no puede moverse sin extensión en una cuarta dimensión, o sin recrear el mismo objeto. Si volver a crear el mismo objeto en un espacio tridimensional es equivalente a la cuarta dimensión, entonces no se requiere tiempo. Los objetos bidimensionales pueden tener propiedades extesionales tridimensionales en dos dimensiones sin ser objetos tridimensionales, en cuyo caso solo se requieren 2 dimensiones y una dimensión virtual para simular un objeto tridimensional. En resumen, se requieren 3 dimensiones para 3-d, independientemente.

Lo mismo se aplica en 2-d. 2-d puede mostrar un objeto 1-d moviéndose sin referirse al espacio 3-d.

De manera similar, hipotéticamente, la primera dimensión podría mostrar movimiento sin dimensión, o dimensión sin movimiento, pero no podría mostrar ambas sin ser 2-d. Si queremos mostrar un objeto en 2-d en movimiento, necesitamos 3-d.

¿Suficientemente simple?

En resumen, sí, el espacio puede existir sin tiempo, pero no tendrá movimiento. Puede ser útil pensar que cada dimensión es el resultado de la dimensión que le sigue. Por ejemplo, el movimiento requiere o explica objetos tridimensionales. Los objetos tridimensionales explican las imágenes bidimensionales. Las imágenes en 2-d explican la presencia o ausencia de propiedades en 1-d. Las propiedades 1-d explican la potencialidad 0-d. En mi opinión, el tiempo es una variable que puede existir en cualquier dimensión, pero siempre implica agregar una dimensión al espacio cuando está activo. Simplemente comparar el tiempo con el espacio simplemente requiere postular que múltiples dimensiones de la física / metafísica existen por separado.

El tiempo * es * cambio en las cosas del Universo. No hay una dimensión o entidad separada del “tiempo”, así como tampoco hay una dimensión o entidad separada del “peso” independiente de la masa en un campo gravitacional. El peso * es * masa en un campo gravitatorio; el tiempo * está * cambiando las cosas.

Entonces, el tiempo para “dejar de correr” solo significa no más cambios: un universo completamente estático. Pero la naturaleza misma del espacio-tiempo es el cambio: el espacio-tiempo * es * espuma de masa / energía en constante fluctuación.

Entonces la pregunta no tiene sentido.

Según el conocimiento existente, el espacio-tiempo es una entidad única. Esto había sido consolidado por el reciente descubrimiento de ondas gravitacionales. Si el espacio se reduce, el tiempo se reducirá y si el tiempo se reduce, el espacio se reducirá.

Entonces, si dices que el tiempo deja de existir, significaría que la dimensión del tiempo se redujo tanto para volverse inexistente. También significaría que todo el espacio también se volverá inexistente.
Entonces no. El espacio o el universo no pueden existir sin tiempo.

A la luz de la teoría general de la relatividad, el espacio y el tiempo son coordenadas de un sistema. El espacio no puede existir sin el tiempo. ¿Por qué? Una respuesta muy simplista: si existe espacio, entonces hay algo de energía. ¿Por qué porque la energía cero es imposible en base al principio de incertidumbre en QM? Si la energía existe, entonces el tiempo existe.

Como dije, esta explicación es muy simplista, pero se basa en nuestra comprensión física real del universo.

El espacio-tiempo como entidad única es una presuposición, no un hecho.

No puedes detener el tiempo. Puedes detener la energía. Si la energía se detiene, deja de existir, ya que pierde su propiedad fundamental. Si la energía deja de existir, el tiempo como concepto no tiene sentido. El tiempo es solo una distancia cruzada con una velocidad dada. El espacio no está relacionado con el tiempo en ningún grado.

El espacio no requiere tiempo para “existir”, pero el universo necesita tiempo y espacio. Es contra el tapiz del espacio-tiempo que se desenvuelven los múltiples eventos del universo. El espacio es un componente clave del universo. No habría universo sin espacio y tiempo.

El tiempo es solo una medida del intervalo de un evento a otro. No es una dimensión en el sentido clásico de las dimensiones espaciales. Algunos pueden considerarlo una dimensión porque se ve afectada proporcionalmente por la forma del espacio cuando la materia y la energía atraviesan ese espacio.

Que yo sepa, nadie ha creado un punto en el espacio. Lo mejor que pueden hacer es crear una imagen de un punto, como lo hizo Euclides. Un punto en el tiempo es aún más problemático. Si la primera suposición de Euclides es cierta, nadie podría medir un punto.

Esto no es una manzana, 1964 – Rene Magritte

El universo y el tiempo siempre van paralelos. El tiempo es algo mucho más grande que los relojes, el tejido y los plazos. El tiempo es uno de los mayores misterios del universo y puede simplemente doblarse. Romperá con el fin de la existencia o la realidad.

Esta es también parcialmente mi pregunta, excepto que creo que hay evidencia de que el futuro existe, pero no hay pasado ni presente, cambiando la ecuación de Tiempo-Espacio a Edad-Espacio. En mi humilde opinión: Tiempo (física): ¿Qué pasa si vivimos en el Espacio? ¿Energía donde el concepto de Tiempo no existe en ningún plano tangible y donde el pasado y el presente solo están en nuestras mentes individuales y, por lo tanto, son diferentes para todos?

No. Están hechos por el mismo mecanismo y, por lo tanto, están íntimamente conectados. No puede aumentar o disminuir uno sin hacer lo mismo con el otro.

Siempre me molestó que el tiempo fuera 1D y el espacio 3D. ¿Cómo es posible? Eso me hizo darme cuenta de lo que eran el tiempo y el espacio.

En algún momento temprano en nuestro universo había 2 tipos de energía. Uno que podía viajar a la velocidad de la luz y otro que ganaba masa en reposo y, por lo tanto, no podía. Esta energía es materia, planetas, libros, tú, yo, etc.

La dilatación del tiempo nos dice que la diferencia de velocidad entre los 2 es lo que percibimos como nuestra dimensión temporal hacia adelante. Cuanto más rápido se mueva, más lento será su tiempo hasta que alcance la velocidad de la luz, momento en el que el tiempo se detiene y no avanza ni retrocede. La velocidad de la luz es un punto de anclaje en el tiempo. El otro es cualquier cosa con masa en reposo que nunca pueda alcanzar.

Hay una brecha creada entre las diferentes energías de velocidad y esta brecha es lo que llamamos espacio 3D. Cuando miras una pared o al cielo, estás mirando a través de la brecha entre tú y la velocidad de la luz, también conocida como nuestra constante.

Los campos de Higg y gluón nos dan materia y esto provoca un cambio de velocidad, lo que nos da tiempo y luego la brecha creada entre los 2 tipos de energía es el espacio 3D.

Lea mi breve blog de Quora, fácil de leer, y cuénteles a todos. Descubrimos qué es el espacio-tiempo y por qué el universo se está expandiendo en todas partes todo el tiempo, etc.

La creación del tiempo, el espacio y la gravedad

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