En términos generales, la forma general del universo solo se puede describir de manera caprichosa a través de analogías con palabras. Incluso si los humanos han hecho un trabajo increíble en su capacidad para crear, compartir y analizar los teoremas matemáticos que representan mejor (y ayudan a construir los conceptos analíticos y matemáticos) la verdadera realidad.
La geometría es el libro para colorear en el que estudiamos la forma general del universo.
Dicho esto, la mejor manera de describir y visualizar conceptualmente es a través de la cognición simultánea a través de la analogía, ya que ningún humano ha visualizado o jamás visualizará la verdadera forma general de nada en más de 3 dimensiones.
El Universo visible en 3 dimensiones parece ser una esfera redonda e isométrica. Isométrico es una forma elegante de decir que no es como un balón de fútbol donde algunos lados son negros y los otros lados son blancos.
Por lo que podemos decir al estudiar el CMB, o el fondo cósmico de microondas, y el borde del universo visible se representa a través de la letra Z, que si tiene una calculadora gráfica es la distancia entre el centro del objeto y la parte del objeto. tanto más cerca como más lejos de ti, o el valor de la profundidad, o si hablas de una esfera perfecta, el límite de los objetos (> dentro +
2: El Universo visible en 4 (4 análogamente más de 2) dimensiones (el Universo tiene al menos cuatro dimensiones) puede describirse como un cono que tiene una quinta dimensión imaginaria superpuesta (¿o variable?) Que actúa como un filtro de lente espectral que permite nosotros para ver más abajo hacia la punta del cono (que está al revés en el tiempo).
Pero no podemos ver ninguna luz que esté cerca del extremo inferior del espectro (luz visible, infrarroja, ultravioleta, radio, microondas) y filtra más y más espectro en función del tiempo (de acuerdo con la isometría casi isométrica y muy isométrica). a los estudios modernos
Para hacer las cosas un poco desafiantes: no es un cono puro porque no podemos ver varias capas más cercanas al fondo, así que ahora debes imaginar uno de esos conos de helado con un fondo de chocolate, pero uno en el que alguien comió del fondo .
Sin embargo, esta no es realmente una descripción justa porque ahora estamos imaginando un cono de helado (llamado cono de luz) que casi ninguno de nosotros piensa en el inverso cuando pensamos en el cielo nocturno, porque solo podemos ver parte superior del cono desde la dirección interior.
Incluso si le entregan las llaves de la red de computadoras del telescopio Hubble, y lo primero que hace es eliminar todos los elementos terribles en su horario y llevar su solicitud al frente de la línea donde Hubble comenzará una encuesta exhaustiva de todo cielo, todos los 355 * 355 grados (no estoy seguro de la cantidad exacta) que son seguros para apuntar el telescopio (básicamente lejos del sol), y hacer que la encuesta los junte de forma autónoma en un solo cartel o cartelera, no habrá nada eso te muestra cualquier indicio de una forma de cono.
Debes tener en cuenta que cuanto más retrocedas en el tiempo, toda la luz se volverá más alejada de nosotros Doppler y se extenderá más y más lejos de sí misma, por eso hay mucha especulación sobre el comienzo del Universo y verás ecuaciones sobre la densidad de energía y la letra Z antes mencionada que también describe el desplazamiento al rojo.
3: El Universo general (todavía de forma análoga con dimensiones 4D / 2D) es ampliamente, y en la mayoría de los casos se piensa de manera más útil con el fondo intacto en cuatro dimensiones y quizás si está dispuesto a pensar en ese nivel de cono establecido para su ojo como un en el triángulo, puede imaginar otro cono justo debajo del primero, pero al revés para que solo las puntas del cono se toquen entre sí. (Descargo de responsabilidad esta última descripción del reloj de arena solo es válida si tenemos un gran rebote pasado, o si somos el “agujero blanco” en otro agujero negro de otras dimensiones).
4: Tenga en cuenta que incluso un cono solo describe un poco el límite de la radiación electromagnética, o la luz en el Universo, y solo define cómo se vería esa luz sin la gravedad. La gravedad determina gran parte de la forma en el universo, generalmente en concierto con la fusión y el magnetismo de la fuerza electrodébil.
Un universo verdaderamente 4 dimensional tiene una forma poco intuitiva. Esto se debe a que es difícil pensar en una cuarta dimensión invisible como el concepto único que lo mantuvo alejado del bisabuelo (que tratamos de hacer con forma de cono, para mostrar una sola forma de energía en función del tiempo con expansión), pero también ganó miles de millones de dólares para Goodyear Tire (la gravedad mantiene los objetos en movimiento en movimiento, los objetos detenidos en reposo), y también lo que evita que la Tierra sienta enormes fuerzas de marea (La naturaleza de la gravedad es dejar que los objetos se interpongan en el camino menos resistencia), a pesar de que nuestro planeta en realidad está doblando un giro aún más pronunciado en SpaceTime de lo que imaginamos que lo hace en el espacio. Esa ruta en SpaceTime aparece, para el habitante de la quinta dimensión, como una línea bastante recta, también conocida como ruta geodésica. (Para comprender cómo ambas cosas pueden ser ciertas, piense en el giro en una pista de carreras inclinada para que los autos puedan tomar giros más bruscos más rápido)
Para pensar en cómo se ven las curvas en el espacio-tiempo real, imagina un coche cohete despegando en la línea de salida y golpeando los descansos y el paracaídas al final. Ese camino perfectamente recto en el espacio parece una marca de verificación que se invierte tanto vertical como horizontalmente en el espacio-tiempo.
5: Para responder a su pregunta correctamente (en las dimensiones 10 (Teoría de cuerdas), 11 (Teoría M) o 12 (Teoría F), haré un trabajo mucho más aburrido. Considere que incluso Einstein ni siquiera fue capaz de imaginar una cuarta dimensión, mucho menos 12).
Es cierto que solo podemos imaginar cómo se verían las dimensiones 4+ si colocamos un denominador intuitivo debajo. Richard P. Feynman fue uno de los maestros en hacer esto y su cerebro no perdió mucho en su capacidad para describirnos la complejidad ultra cruda como lo hice con las cosas súper fáciles.
Por ejemplo, si se para en un rayo de acero de nivel industrial y puramente nivelado, digamos un rayo de láser plano medido y cortado y preciso hasta una billonésima de mm, pero digamos que tiene suficiente dinero y tiempo para probar esto. una viga de una milla de largo.
Luego, se acuesta en una gran patineta que está fijada de forma segura, pero primero permítame explicarle ambas configuraciones de la enorme y costosa viga cortada. En una configuración, la viga se encuentra a 2 pies en el aire, pero está nivelada por completo.
La segunda y última configuración posiciona un lado de la viga en un ángulo diagonal de 45 grados o más, por lo que si conduce su patineta hacia abajo, se moverá hacia la Tierra tan rápido o más rápido de lo que se mueve paralelo a la superficie o perpendicular a la tierra.
Desea asegurarse de poder registrar los resultados de ambas pruebas para que realice la configuración de nivel plano de 2 pies en el primer intento.
Te impulsas a lo largo de esa milla, esta primera vez pones una rodilla en el tablero, y usas la otra pierna para impulsarte, y digamos que cuando no estás siendo un extraordinario experimentador de física del Sr. Quora, eres el ninja Joe y tú. sepa cómo mantener un ritmo en el tiempo de tal manera que se aplique la misma fuerza cada vez.
Por lo tanto, usa su única pierna para impulsarlo con la misma fuerza cada vez que cruza, digamos tres metros o cada tres segundos o lo que le parezca más realista sabiendo que tiene una milla que no debe reducir la velocidad.
La primera forma en que explicaré la forma del universo aquí es describiendo, lo mejor que pueda, cómo SpaceTime se envuelve alrededor de la materia.
Lo hace de tal manera que lo une con toda la otra materia y, sin embargo, requiere que la materia en otra forma (energía) se desvíe de su camino.
Más específicamente, es la forma del universo que crea la ilusión de la gravedad, en este primer caso hablaremos específicamente de una forma de gravedad llamada inercia.
Por supuesto, la gravedad no es una fuerza, y no empuja contra un objeto, sino que puede considerarse como una resistencia pasiva que se ve filtrando SpaceTime de una manera que la tela trata de deshacerse de la materia tanto como sea posible, y preferiría que toda la materia sea barrida en una pila gigante para que haya una única singularidad de materia y un SpaceTime libre de materia.
Sin energía, específicamente el momento angular y la fusión nuclear, la gravedad se saldría con la suya.
La inercia es el impulso de la gravedad, y no estamos completamente seguros de cómo funciona, pero la inercia se puede considerar como un impulso con el que se equilibra muy bien la debilidad pura de la gravedad. Toda la materia estaría en la misma singularidad sin inercia y el Big Bang un gran pop.
Bueno, no es una singularidad, sino un gran planeta de materia o estrella porque sin inercia no estoy seguro de que los agujeros negros sean una solución válida para la relatividad. Pero una singularidad es un espacio o número complejo con una R o radio de cero.
El famoso experimento de pensamiento del ascensor espacial de Einstein habló sobre la inercia y el “campo de auto-gravitación” de la inercia es cómo desarrolló la Relatividad General. Esta idea se conoce como el principio de equivalencia.
Dijimos que a SpaceTime le gusta envolverse alrededor de la materia y luego juntarla y luego dijiste ¿qué tiene eso que ver con la forma general del universo?
Si tuviera que poner el pie hacia abajo desde el costado de la tabla de skate y propulsarse hacia adelante cada metro o tres, o cada tres segundos, de modo que se impulsara por la extensión de esa milla.
Aunque trazó una línea recta en tres dimensiones para nosotros, trazaría una línea ondulada en cuatro dimensiones, y cada vez que su pierna empuje ejerciendo energía e impulsando materia (usted y la patineta) hacia adelante, trazaría una línea ” hacia arriba “en SpaceTime (no realmente hacia arriba, sino un imaginario hacia arriba, o hacia arriba en un eje de cuarta dimensión que los humanos simples no podemos ver nunca).
Cada vez que disminuye la velocidad debido a la fricción de la tierra, no SpaceTime, aquí en la Tierra, trazaría el mismo eje imaginario “hacia abajo”.
Ahora en la otra configuración, curiosamente, dejamos que la gravedad nos empuje hacia la Tierra. Un extremo de la viga perfectamente recta estaba en el aire y subimos nuestra escalera, nos pusimos nuestro casco y nos deslizamos por la viga en nuestra patineta.
En SpaceTime, esta sería una línea bastante recta, aunque sería un poco curva en la medida en que no fuera aerodinámico. Mientras más fricción disminuía la velocidad de su viaje, y cuanto más el ángulo del haz lo hacía, viajaba a lo largo de una línea elíptica y, de hecho, la forma del universo es una forma muy compleja porque en su interior encontramos todo tipo de formas y caminos diferentes.
Encontramos que en los campos gravitacionales todos los objetos aparentemente se mueven, más a menudo, en líneas curvas. Tanto como la energía utilizada trabajando contra la gravedad, el camino es curvo, o si está acelerando o desacelerando.
Incluso un meteorito de cien metros de diámetro, pasa miles de millones de años moviéndose en una línea perfectamente recta hacia la Tierra, cuando golpea la atmósfera, ese camino se curva por fricción en 3 dimensiones, pero su impulso de cuatro momentos se curva aún más, en cualquier momento alguna vez has visto este tipo de calor causado por la fricción del aire, tus ojos de cuatro dimensiones parecerían raramente vistos, una inmensa deformación y curvatura del espacio y el tiempo y la materia en él.
Piense en el depredador, al menos cuando lo ve contra una gota negra cercana, uno podría imaginar un encogimiento casi óptico de las coordenadas en las que el alienígena ocupaba y esa pequeña cantidad de espacio contendría una luz duplicada casi del paisaje detrás de él como si hubiera había algún efecto de ojo de pez basado en objetos solo en el objeto que lo estaba reduciendo.
Entonces, si me preguntas cuál es la forma general del universo, debo decirte que en cualquier punto dado parece que estamos viviendo en una bola gigante, pero dentro de esa bola tenemos objetos que se mueven perfectamente en SpaceTime, donde la materia usa la gravedad para curvarse a sí misma y a otros en caminos que conducen a menudo solo juntos. Cuando vemos una desviación del movimiento uniforme en línea recta, vemos que el espacio-tiempo se dobla alrededor de la materia en reacción a la energía.
Me darán una mirada extraña cuando les diga que los objetos generalmente se extrañan entre sí y luego se mueven en líneas rectas bonitas, recuerden que estos se llaman líneas geodésicas y los habitantes de cuatro dimensiones los ven como bastante rectos, pero en realidad son muy curvos.
Entonces, si alguna vez te topaste con dos agujeros negros, o dos estrellas de neutrones, o cualquier objeto cósmico extremadamente exótico o compacto que gire entre sí en una danza en espiral hasta la muerte, verías una de las pantallas más terriblemente asombrosas que existe en la naturaleza que sabemos de hoy.
Para que esto sea realmente interesante, supongamos que podemos proyectar nuestra capacidad de observar en una dimensión de tipo neutrino donde la gravedad y la materia no tienen ningún efecto sobre nosotros. Tenemos la capacidad de presenciar SpaceTime como en nuestro propio plano proyectado como si fuéramos dioses.
Estos objetos no son muy grandes para el tipo de energía potencial y masa cinética que representan la fuerza gravitacional y la radiación. Imagínese, el reloj de arena como un tornado giratorio de la muerte que arroja múltiples radiaciones.
La estructura del espacio-tiempo se estira hacia arriba, hacia un tornado doble, muy lejos, hacia la parte superior e inferior, uno no debería poder ver directamente ni siquiera ninguno de estos objetos, ya que debería haber una ola tras otra de SpaceTime completamente torcido y desgarrado. en cualquier espectador con pulsos de energía ultradensa ultraaltos que podrían rasgar totalmente el polvo de objetos del tamaño de un planeta en un solo pulso.
Entonces, cuando nosotros, ahora un habitante de muy alta dimensión, flotamos alrededor del universo, nos rascamos la cabeza y decimos: “La inercia y la gravedad nos dicen que los objetos en reposo tienden a permanecer en reposo y los objetos en movimiento terminan de decir en movimiento”, pero No hay objetos en reposo.
De hecho, la gravedad y la inercia tienden a hacer que todos los objetos sean ondulados y curvos, especialmente cualquier objeto con alta gravedad en cuatro dimensiones que tendemos a ver “movimiento y materia curvados y doblados”, incluso la luz misma tiende a moverse en líneas curvas hasta que comenzamos a hablar de muy alto en el extremo de potencia de rayos gamma del espectro.
Así que vivimos en un universo donde todos los objetos están en movimiento y, a menos que orbitan alrededor de otro objeto, se mueven alrededor de esquinas muy afiladas e incluso cuando orbitan estos objetos se mueven caminos con curvas.
Cuando miramos las estrellas, vemos objetos que experimentan un movimiento 4-dimensional rápido muy violento alrededor de líneas curvas apretadas tremendamente rápidas que parecen pelos rizados en el sol.
Entonces, podemos decir que la cinemática de la fuerza o el trabajo visto a mano multiplicado por el potencial del campo de gravedad en el que funciona describe mejor cuántas “G” de 4 dimensiones vemos en movimiento o cómo se dobla su materia. AG aquí describe qué tan rápido fluyen las cosas alrededor de una curva y qué tan extrema es la curva o qué tan doblada está la materia.
Así es con el espacio-tiempo. No profundizaré demasiado, ni describiré un tetraedro Zelda Tri-Force 2-D, o un poliedro dual, pero les diré que vivimos en un universo concebido en geometría, por lo que es importante saber que incluso algo simple como un cuadrado con todos los ángulos rectos, cuando se dibuja de la misma manera, no tiene los puntos 1 y 4 en las mismas coordenadas.
Imagina dibujar un cuadrado en un trozo de papel, luego el mismo en un globo. Si lo hiciera de la misma manera, los últimos puntos se superpondrían en lugar de encontrarse. Es posible dibujar un triángulo con tres ángulos rectos en un globo. Tal vez ese dato que aprendí al leer Feynman, tal vez así es como puedes entender que vivimos en un universo curvilíneo, o tal vez esa energía y esa gravedad son los métodos en los que la materia dibuja las formas de sí misma y otras piezas de materia.
O podría decirle que se puede decir que la gravedad es una tendencia y una forma y no una fuerza que curva toda la materia hacia todas las demás materias y, dado que usted es una criatura inteligente en 3-D, sabrá que esa forma no puede existir con una sola dimensión superior y luego sonreiré y diré que la geometría es el libro para colorear en el que estudiamos el universo, especialmente su forma general.
