¿Cuáles son los elementos fundamentales del espacio-tiempo?

Si tomo la pregunta literalmente, la respuesta es que el espacio y el tiempo son los elementos fundamentales del espacio-tiempo. Pero creo que OP se pregunta cuáles son los elementos fundamentales del espacio y el tiempo.

Creo que hay dos, yo diría que filosóficos, enfoques posibles.

Primero, existe (¿era?) El enfoque “newtoniano” y eso básicamente dice que el espacio no tiene elementos fundamentales en absoluto. El espacio es solo un escenario en el que las cosas suceden y el tiempo fluye.

En segundo lugar, está el enfoque “Einsteiniano”, donde el espacio en sí está dotado de propiedades como la energía (oscura) y la curvatura y se entrelaza con el tiempo en una entidad de 4 dimensiones.

Sin embargo, si me preguntas, ambos enfoques son, o pueden ser, fundamentalmente equivalentes.

Debo agregar que creo que la mayoría de los físicos de hoy no estarían de acuerdo conmigo en esto, por lo que debe tomar una decisión.

La diferencia entre estos enfoques es que en el primer enfoque, la energía y la curvatura son una propiedad de un tipo de éter en lugar del espacio en sí. Tenga en cuenta que con éter me refiero a nada más y nada menos que algo (como una sustancia o campo) que llena el espacio. Esto explícitamente no tiene relación alguna con el éter luminífero refutado.

Volviendo a responder la pregunta: en lo que llamo el primer enfoque, el espacio y el tiempo no tienen elementos fundamentales, pero creo que esto no es lo que OP también quiere saber.

En cualquier caso, el paradigma actual es el segundo enfoque, así que vamos con eso.

En ese caso, mi respuesta es, y esto puede parecer demasiado fácil a primera vista, que el elemento fundamental del espacio-tiempo es la energía. Energía en un estado diferente al de la radiación EM o la materia, por ejemplo, pero energía no obstante.

Ahora casi puedo “sentir” la siguiente pregunta y es: ¿cuáles son los elementos fundamentales de la energía? Voy a ignorar ese sentimiento porque OP no me pidió eso 😉

De hecho, no son “elementos”, sino más bien “eventos”.

El tiempo apareció primero cuando dejó de estar en “cero”.

El tiempo, cuando no está en “cero”, es una sucesión de puntos unidimensionales (del punto A al punto Z). Que define una “vuelta de tiempo” que es idéntica a una “distancia”. De hecho, cuando miras “lejos”, miras el “pasado”.

Para ser observable, una “distancia” debe tener una longitud de 10 ^ -35 metros. Pero no el tiempo que es “observable” tan pronto como deja un valor “cero”.

Lo que significa que un “volumen” de “espacio”, que es “distancias en todas las direcciones”, debe tener un diámetro de 10 ^ -35 metros para ser “observable”. Entonces el espacio no podría aparecer antes de tener ese “volumen”.

De hecho, antes de que ese “tamaño” alcanzara, solo podía existir “distancias en una dirección”; que produjo una “superficie” en lugar de un “volumen”.

Esta superficie anterior giraba y poseía una aceleración angular constante que acumulaba energía cinética.

Pero así como el efecto centrífugo y el efecto centrípeto de la rotación aumentaban constantemente, también lo fue la diferencia entre los dos efectos.

A 10 ^ -43 segundos después de Tiempo = cero, esa diferencia fue demasiado grande para mantener la superficie en una sola pieza, que se rasgó en dos.

Una parte explota en todas las direcciones (la parte centrífuga) creando “espacio”, la otra parte retrocede sobre sí misma y comienza a girar en la dirección opuesta a la anterior.

Al ser la mitad de la superficie anterior, las partículas que se proyectaron en todas las direcciones poseían un “medio giro”, mientras que la parte retrocedida recuperó un “giro completamente opuesto”.

El tiempo fue de 10 ^ -43 segundos y fue cuando ocurrió el Big Bang (apareció el espacio) irradiando en todas las direcciones.

El efecto centrípeto giratorio retrocedido, al haber alcanzado (por rotación) el tamaño de 10 ^ -35 metros de diámetro, también se hizo “observable”, y su partícula de “giro completo” se unió a la “partícula centrífuga de medio giro” que se había expandido espacio a 10 ^ -15 metros (a 10 ^ -36 segundos después de Tiempo = cero). Esa adición de partículas comenzó la inflación.

Esto es cuando la “partícula centrípeta de giro completo” adoptó ese volumen de espacio de 10 ^ -15 metros como su “volumen efectivo”.

Al reunirse con el espacio existente, el “efecto centrípeto” hizo que el universo fuera electromagnético.

Se trata de todos los eventos que crearon el “espacio-tiempo”.

Por cierto, la partícula de la superficie de medio giro fue un neutrino y la partícula de la superficie de giro completo fue un gluón.

Una de las cosas fundamentales sobre el espacio-tiempo es que, el espacio es donde suceden las cosas, y el tiempo es cuando suceden las cosas.

Y a veces, para ver realmente el universo, debes tomar esos dos conceptos y combinarlos.

Una idea tradicional del espacio y el tiempo es que los objetos viven en una caja tridimensional infinita, espacio, y que su movimiento en el espacio ocurre en el tiempo de tal manera que en cada momento definido en el tiempo todos los objetos tienen una posición, y podemos compare esas posiciones porque el tiempo fluye igual para todos los objetos.

Los físicos descubrieron que no existe tal caja, y que no existe tal flujo de tiempo. Este marco tradicional de espacio / tiempo es válido, pero solo en relación con un objeto; No es lo mismo para todos los objetos.

Por lo tanto, no hay un fondo espacial universal ni un flujo de tiempo universal.

El espacio-tiempo es entonces la noción que usamos para tener un fondo después de todo. Al formar un espacio (en el sentido matemático) que combina el espacio tradicional y el tiempo tradicional de una manera intrincada que permite que el espacio gire en el tiempo y viceversa, aún podemos seguir adelante con la idea de que hay una escena universal uniforme donde todo sucede .

El precio a pagar para ver el espacio-tiempo como fondo es que esta escena es completamente estática, a veces llamada universo de bloques. Pero dado que todo el espacio y todo el tiempo son parte intrínseca de él, en realidad no puede concebirse desde un punto de vista externo, y de hecho las ecuaciones de Einstein son estrictamente locales y relacionales: describen cómo la distribución de energía define su propio patio de recreo y cómo el tiempo y El espacio se puede ver en la forma en que estamos acostumbrados solo instantáneamente para observadores específicos, cuyas perspectivas mutuas siempre cambian y se transforman.

En esa vista, el espacio-tiempo está lejos de ser estático, es más como una especie de fluido.

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