¿Cuál es la unidad de bloques de construcción del espacio-tiempo?

Algunas personas especulan que el espacio-tiempo está cuantificado, y el tamaño fundamental de esa unidad es la longitud de Planck de [matemáticas] 10 ^ {- 35} [/ matemáticas] metros (para las coordenadas del espacio) y el tiempo de Planck para la dimensión de tiempo (ese es el tiempo que tarda la luz en recorrer una longitud de Planck). La razón de esta visión es que si la relatividad general continúa manteniéndose en estas escalas, y también lo hace el principio de incertidumbre de Heisenberg de la física cuántica, entonces el “vacío” se convierte en una espuma de pequeños agujeros negros, cada uno de un tamaño de Planck de tamaño, y cada uno formando y evaporando en un tiempo de Planck.

Esta es una posibilidad que disfrutan los físicos teóricos cuando juegan. Tiene el defecto de que lo proponen personas que extrapolan la teoría en ámbitos en los que no han sido probados. Tales extrapolaciones salvajes no tienen una buena historia en la física de demostrar que son correctas. Si tuviera que apostar, apostaría que el espacio-tiempo demostrará ser continuo, no cuantificado. Pero esa es solo mi apuesta. Y no es tan divertido.

Si intentamos crear una teoría de todo basada en las ecuaciones de Maxwell, hay una explicación fácil y obvia de por qué eso debe fallar.

La razón es que las ecuaciones de Maxwell son ecuaciones de onda. Y las ecuaciones de onda dan los mismos resultados para cualquier tamaño. Entonces, si encontramos una solución para un electrón con ciertas propiedades como masa y carga, entonces también existe una solución con tamaño doble, tamaño triple, cualquier factor y los valores calculados de masa y carga serían diferentes para cada factor diferente. Por lo tanto, nunca podemos obtener una explicación de por qué la masa o carga de un electrón es exactamente este valor.

En la teoría del campo cuántico también se usan ecuaciones de onda: pero los valores de las propiedades de las partículas como la masa, etc. no se calculan, solo se suponen constantes: por esta razón, las ecuaciones de onda funcionan, pero esas ecuaciones no pueden derivar algunas propiedades fundamentales de las partículas.

La solución podría ser asumir un espacio-tiempo cuantificado. En este caso, es posible obtener algunas soluciones estables que funcionan solo en una pequeña escala determinada. Las posibles soluciones dependerán del tamaño, especialmente en pequeña escala. Esta es al menos una condición previa necesaria para una teoría más profunda de todo.
Por lo tanto, es posible que el espacio-tiempo se cuantifique, pero aún debe demostrarse.

De todos modos, es demasiado pronto para suponer que el bloque de construcción más pequeño debe ser exactamente la constante de la tabla. También podría ser un valor diferente.

Solo soy un físico aficionado, pero mi apuesta es diferente de la del profesor Muller.
Es cierto que lo que sucede en la escala de Planck o debajo no es accesible a nuestras capacidades de observación, ahora y tal vez para siempre. Por lo tanto, cualquier especulación a ese nivel sigue siendo un experimento mental.

Mi creencia se basa en el hecho de que parece haber un gran malentendido sobre el concepto matemático de dimensión aplicado al espacio-tiempo físico. La relatividad especial y general parece haber demostrado que el espacio y el tiempo NO son dimensiones independientes en el sentido matemático. Físicamente, no puede moverse en el espacio, sin moverse también en el tiempo, y no puede moverse en absoluto, sin decir por qué, o qué cosas hacen que se muevan las “cosas”. Mi sugerencia es llamar a estas cosas ‘Energía’ en un sentido mucho más amplio de lo que generalmente se hace. Obviamente, la gravitación es una forma de esta ‘energía’, pero sucede que el movimiento mismo es también una forma de energía (cinética).

Por esta razón, creo, que cualquiera que sea la unidad que describa el material del espacio-tiempo, también debe incluir un componente que represente esta ‘Energía’. Por lo tanto, nuestro universo debe estar hecho de ‘gotitas’ de energía espacio-temporal cuya forma puede variar en una u otra dirección: estrujándolas en una dirección, se expanden en otra.

Estas ‘gotitas’ tienen un nombre muy simple: Evento , es decir, algo que sucede (cambia) en algún lugar en algún momento. De hecho, es muy difícil imaginar un mundo sin ningún evento (no sucede nada), a menos que reduzcamos dicho universo a un único punto de dimensión cero.

El hecho de que sea posible identificar más de un evento en nuestro universo sugiere que existe un tamaño mínimo para los eventos más pequeños, donde todas las ‘dimensiones’ se fusionan en una unidad y ya no son distinguibles entre sí (excepto quizás en el 3 dimensiones espaciales?).

Esto corresponde a algunas interpretaciones de la escala de Plank, pero este tamaño mínimo podría ser mucho más pequeño, pero nunca cero.