¿Cuál es la naturaleza del espacio-tiempo?

Si desea una respuesta seria a esta pregunta, no se moleste en preguntar a los físicos … no tienen idea de la naturaleza del espacio-tiempo. Sus ideas erróneas comenzaron con el experimento de Michelson-Morley realizado hace 120 años, concluyeron en ese entonces que el espacio-tiempo no es un medio y se están apegando a él. Sugiera a los físicos que el espacio-tiempo es un medio y que al instante se le etiqueta como un “crackpot”.

Sin embargo, está por llegar el momento en que este error tendrá sus repercusiones cuando el castillo de naipes conocido como la física teórica se derrumbe. Como Sabine Hossenfelder afirma en este artículo,

“Si la protuberancia desaparece, (y ya lo hizo) esto nos catapultaría a lo que se conoce como el” escenario de pesadilla “para el LHC: el Higgs y nada más. Muchos físicos de partículas temen este escenario porque, si se hace realidad, los dejará sin orientación, perdidos en una espesura de modelos que se multiplican rápidamente y que amenazan con bloquear la luz solar. Sin un poco de física nueva, a todos les preocupa que no tendremos nada con lo que trabajar que no hayamos tenido en 50 años. Sin nuevas entradas que nos puedan decir en qué dirección mirar en el objetivo final de la unificación y / o la gravedad cuántica, finalmente tendríamos que admitir la verdad: estamos completamente perdidos “.

El espacio-tiempo es un medio energético. Cuando los físicos dicen que el espacio-tiempo no está hecho de nada … lo que realmente deberían decir es que el espacio-tiempo no está hecho de nada que hayan visto o contemplado. Si los físicos conocieran la naturaleza del espacio-tiempo, conocerían la teoría de todo desde el espacio-tiempo y su componente básico es el ingrediente que falta para descubrirlo todo.

Este artículo titulado, “¿Por qué el LHC no puede encontrar nuevas matemáticas?” Ofrece una visión muy simple de la naturaleza del espacio-tiempo y cómo encaja en la teoría de todo, además de responder la pregunta. Todo lo mejor en su búsqueda de conocimiento y realidad. Como dijo Mark Twain, “No es lo que no sabes lo que te mata, son las cosas que sabes con certeza que no son ciertas”.

Depende exactamente de lo que quieras saber.

¿Qué es?

En física, es un trasfondo sobre el cual las entidades físicas, como los campos cuánticos, se propagan e interactúan.

¿Es un medio / de qué está hecho?

No, las entidades físicas se propagan en el espacio-tiempo, no son fluctuaciones del espacio-tiempo en sí. Piense en el espacio-tiempo de alguna manera como un escenario sobre el cual actúan los actores. No está hecho de nada físicamente sustancial.

En las teorías de campo cuántico, comúnmente se afirma que el espacio-tiempo se llena con el vacío, pero esto es en última instancia subjetivo: mientras que los campos cuánticos impregnan el espacio-tiempo en un sistema de coordenadas dado, exactamente en qué estado cuántico se encuentran depende de esta elección de coordenadas. En consecuencia, la idea del vacío como un medio que impregna el espacio-tiempo no es del todo cierto. En cualquier caso, el vacío es muy independiente del espacio-tiempo en sí mismo: se define junto con una selección de coordenadas.

¿Es físico / sustancial?

No, según la teoría de la relatividad general de Einstein, las leyes de la física no dependen de una elección de coordenadas, que es básicamente todo lo que es el espacio-tiempo. Esta idea se llama principio de covarianza general . Todas las medidas de espacio / tiempo son relativas; no existe una elección absoluta del sistema de coordenadas, simplemente no existe y, por lo tanto, la idea del espacio-tiempo como un fondo físicamente absoluto no es correcta, en lo que respecta a la relatividad.

¿Se deforma / dobla / tambalea?

Su forma depende de la distribución de masa y energía (¡no solo masa!) Dentro de ella. Las ramificaciones de este efecto son que los caminos de los objetos en caída libre se inclinan hacia entidades masivas / enérgicas, esto se manifiesta como atracción gravitacional. Los cambios locales de la distribución de masa / energía pueden enviar ondas a través del espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales .

¿Cómo rima con las ideas convencionales de espacio / tiempo?

¡Esto es muy inteligente! No hay una elección única de direcciones de tiempo o espacio en el espacio-tiempo. Lo que esto significa es que el tiempo y el espacio son conceptos relativos en esta imagen, ya no son cosas absolutas. Diferentes observadores realizan diferentes mediciones de la duración temporal / separación espacial entre pares de eventos, dependiendo de las relaciones entre sus marcos inerciales .

Lo que hay es una noción de que ciertas direcciones son temporales o espaciales (o ligeras / nulas) . El resultado de esto es que, dada una cierta dirección, si es similar al tiempo, puedo decir que define el marco de un observador inercial cuya coordenada temporal es el componente temporal de esta dirección elegida en el espacio-tiempo. Además, los componentes espaciales de esta dirección temporal corresponden a las coordenadas espaciales del observador dado. En otras palabras, a pesar de que no hay tiempo y espacio absolutos en esta imagen, todavía hay un sentido concreto en el que diferentes observadores inerciales, definidos de esta manera por una dirección temporal, hacen mediciones subjetivas del espacio y el tiempo en el sentido habitual, ya que hacer en nuestra vida cotidiana!

¿Algún aspecto espiritual?

No

El espacio-tiempo es una métrica en una variedad de 4 dimensiones que es parte del modelo matemático llamado Relatividad General (GR).

El espacio-tiempo no tiene una realidad específica. Observamos fenómenos que pueden ser explicados y / o predichos por GR.

Antes de que apareciera Einstein, vivíamos en un universo newtoniano que parecía funcionar bien en la mayoría de los casos y no involucraba un modelo matemático de espacio-tiempo. Y todavía lo hace para la mayoría de las cinemáticas que necesitamos.

No debemos confundir el modelo matemático para las observaciones del universo. Hacerlo sería limitar nuestra imaginación y así limitar nuestra capacidad de construir nuevas teorías.

El espacio-tiempo seguramente se ve afectado por la materia. Creo que el espacio realmente pasa a través de la materia o la materia pasa a través del espacio. Creo que la materia en realidad crea espacio. Creo que el espacio en sí mismo está comprimido alrededor de la materia y eso provoca una atracción de otra materia dentro de su esfera de influencia. Lo que llamamos curvo en realidad está comprimido y esta compresión se reduce a medida que nos alejamos de la materia.

¿Cómo se puede comprimir el espacio? A medida que más materia produce más espacio, se encuentra y se vuelve más densa. El espacio dentro y alrededor de la materia es probablemente lo que sostiene el impulso. Un espacio más plano es probablemente el más cercano a un vacío. Esta podría ser una forma de ver la energía oscura también. A medida que la materia se vuelve más escasa entre las galaxias, el espacio podría volverse más plano o descomprimido y obtener un espacio más grande entre las galaxias que se está acelerando.

Creo que observamos la relación de la densidad del espacio con el intervalo de tiempo e imaginamos una dimensión del tiempo. El hecho es que no existe una estructura de espacio-tiempo, solo la relación entre los dos.

El espacio-tiempo es muy muy flexible. Puede girar, torcerse e incluso ondularse. Se puede doblar por la energía y el impulso. Dirige a los objetos cómo moverse e incluso los objetos dirige al espacio-tiempo a curvarse. No es solo el escenario de los eventos, sino un actor, de hecho, un actor principal.