¿Qué significa cuando la materia ocupa espacio? ¿Significa que la materia reemplaza el espacio en el que existe?

“Ocupa espacio” significa que repele a otros objetos de estar en el mismo lugar.

El espacio no se elimina ni se sustituye. En términos de física clásica, el espacio es como una cuadrícula. Solo puede poner un objeto en cualquier lugar de la cuadrícula.

Contraste con un poco de no materia, como la luz. Puede haber tantos fotones como desee en el mismo espacio. No se excluyen entre sí, por lo que no ocupan espacio.

Describirlo en términos de mecánica cuántica es un poco más difícil, pero esa palabra “exclusión” aún se aplica. Todo se reduce al principio de exclusión de Pauli, que se aplica a los componentes básicos de la materia (electrones, protones, neutrones), así como a la repulsión eléctrica que hace que los electrones repelen a otros electrones. A nivel cuántico, las cosas pueden superponerse, en cierto modo.

Pero se suma a lo mismo en el nivel clásico: la materia ordinaria tiene la propiedad de que solo un pedacito de materia puede estar en un espacio. No reemplaza el espacio, pero sí significa que este espacio en particular está reservado o “ocupado”.

Según la teoría, solo existen dos cosas: la materia y la energía. Ninguno de los dos puede ser destruido, pero se mueven constantemente entre los dos estados, por ejemplo, cultivo una zanahoria (materia + energía = materia x2) Como la zanahoria para obtener energía de ella, ejerzo esa energía para cultivar otra zanahoria. El espacio es la ausencia de materia, por lo tanto, cuando se coloca la materia en el espacio, ocupa la vacante. Esta es realmente una explicación demasiado simplificada … pero imagina que obtienes un nuevo trabajo. Apareces y te señalan una silla. Ya hay alguien en eso. No hay espacio. Le piden a la persona en la silla que se vaya. Ahora está vacante. Puedes ocupar ese espacio. El espacio permanece constante, solo cambia la colocación de la materia.

No, el espacio físico no desaparece cuando coloca objetos en él. Esto es más una confusión de lenguaje que de física. Cuando no queda “espacio” en el disco duro, esto no significa que alguien esté haciendo agujeros en el universo. Cuando no queda espacio en un hotel, esto no significa que no podamos pedir servicio a la habitación (lo siento, no queda espacio para su cena). Primero debe averiguar qué significa “espacio” en el contexto y “ocupa”. En el caso de su disco duro, el espacio es un recuento de bits y bytes y ocupa los bits etiquetados para algún uso. En el caso de que el espacio del hotel signifique habitaciones y ocupado significa las habitaciones que no se pueden reservar. En el caso de un objeto, significa la medición de un tamaño y ocupado significa la posibilidad de colocar un nuevo objeto exactamente en la misma ubicación.