¿Cuál es la sustancia del espacio-tiempo?

Para la primera parte de la pregunta, me refiero a la respuesta a esta pregunta: ¿De qué está hecho el espacio-tiempo?

Lo que ocupa el vacío del espacio es una historia complicada. El llamado vacío del espacio en realidad está lleno de muchas cosas. Su contenido varía mucho dependiendo de en qué lugar del espacio se encuentre. Entre los planetas del sistema solar, entre las estrellas de la galaxia o entre las galaxias en grandes grupos o cúmulos de galaxias. Aquí encontrará grandes cantidades de gas , polvo y partículas de alta energía en varios estados de temperatura y densidad . Es como mirar una habitación vacía. Aunque no veas nada, contestar lo que contiene es bastante complicado. Puede contener aire, polvo, isótopos radiactivos, muones cósmicos, materia oscura, células de la piel humana, etc.

Los sistemas solares, las galaxias y los cúmulos de galaxias son bastante inusuales en comparación con otros lugares del universo, ya que contienen cantidades muy grandes de material en comparación con los llamados vacíos en el espacio, que están prácticamente vacíos para todos los medios y propósitos. Entonces, para definir el espacio vacío o el vacío , primero debe indicar qué tan vacío desea que esté, porque casi siempre puede encontrar algo que esté más vacío de lo que está pensando.

Si ignoramos los componentes ‘normales’ del espacio vacío, nos adentramos en otro territorio muy interesante.

Si le preguntas a un astrofísico (dependiendo de la escala en la que trabaje), podrían decirte que el 80% de la materia que observamos en el espacio es materia oscura . Esto probablemente no está lejos de la verdad, excepto que realmente no sabemos qué es la materia oscura. Se comporta como una gran partícula invisible, pero realmente no lo sabemos. Entonces, prácticamente en todas partes en el espacio, estás mirando a través de la materia oscura. Debido a que a la materia oscura realmente no le gusta interactuar con nada, tiende a estar muy extendida y “hinchada”, de modo que la materia oscura en nuestra galaxia se extiende mucho más allá de las estrellas visibles, el gas y el polvo.

Si le preguntas a un físico cuántico, podrían decirte que el espacio está lleno de una espuma cuántica de partículas virtuales, lo que le da al vacío una energía de punto cero distinta de cero (bueno, ¿eh?). Esto significa que en todas partes, en cualquier momento, el vacío se llena con pequeñas partículas que vuelan y contribuyen a que el vacío no se desvanezca. A todos los efectos prácticos, esta energía es tremendamente pequeña, pero para los cosmólogos, a quienes les gusta sumar todo en el universo, en realidad es un problema, porque de repente hay demasiada energía volando.

Esto nos lleva a lo siguiente, que nos gusta pensar que el espacio está lleno; es decir, energía oscura . La motivación para esto es bastante técnica, pero realmente es un concepto que es bastante natural en el marco de la relatividad general . Es una entidad puramente teórica que se ha incluido en la teoría para explicar la observación astronómica de que el espacio se está expandiendo, o mejor dicho, que todo parece alejarse de todo lo demás, a escalas muy grandes (es por eso que necesitamos astronomía para detectarlo). )

Para volver al párrafo anterior sobre energía de punto cero. Si intenta hacer los cálculos con el conocimiento que tenemos ahora, al comparar la energía de vacío mecánica cuántica con la energía oscura, pronto se dará cuenta de que los dos difieren en aproximadamente 120 órdenes de magnitud (eso es un 1 con 120 ceros después). Esa es la energía de vacío que la mecánica cuántica predice es [1 y 120 ceros] veces demasiado grande. Ahora, esto es obviamente una tontería, por lo que sabemos que algo está mal con cualquiera de las teorías, pero realmente no sabemos qué. Sin embargo, esto no es nada nuevo, siempre hemos tenido problemas para combinar lo muy pequeño con lo muy grande.

Entonces, la respuesta corta es que realmente no sabemos con qué se llena la mayor parte del espacio, pero tenemos algunas ideas.

La parte final de la pregunta es un tema muy interesante y una historia completamente diferente en sí misma. En cuanto a las características de la energía, veo dos temas: el del contenido de energía y el de la evolución de la energía (o la conservación si se quiere). El contenido de energía se describe anteriormente, ya que toda la materia es esencialmente equivalente a la energía. La evolución de la energía es más complicada, porque requiere que defina alguna forma de hacer un seguimiento de la energía que fluye dentro y fuera de un volumen de espacio . Resulta que hacer estos cálculos se vuelve muy complicado cuando quieres lidiar con escalas muy grandes, como en el caso de partes significativas del universo visible. Se vuelve imposible si quieres incluir todo el espacio . Baste decir que dentro de cualquier caja que se pueda construir, prácticamente o de otro modo, se conserva la energía . Más allá de eso, la pregunta se vuelve mal definida.

Literatura:

  • S. Carroll, Preguntas frecuentes sobre Dark Energy, http: //blogs.discovermagazine.co…
  • TM Davis, Is the Universe Leaking Energy ?, https: //www.scientificamerican.c… (requiere una suscripción)

Siéntase libre de comentar y criticar. Intentaré editar la respuesta para que transmita una mejor comprensión de los problemas planteados.

Hace cien años, Albert Einstein publicó su Teoría general de la relatividad, una teoría brillante y elegante que ha sobrevivido un siglo, y proporciona la única forma exitosa que tenemos de describir el espacio-tiempo.

En física, el espacio-tiempo es cualquier modelo matemático que fusiona las tres dimensiones del espacio y la dimensión del tiempo en un único continuo de 4 dimensiones. Los diagramas de espacio-tiempo son útiles para visualizar y comprender los efectos relativistas, como la forma en que los diferentes observadores perciben dónde y cuándo ocurren los eventos.

La teoría de la relatividad general de Einstein predijo que el espacio-tiempo alrededor de la Tierra no solo estaría deformado sino que también sería retorcido por la rotación del planeta. La sonda de gravedad B demostró que esto es correcto.

Crédito: NASA

En 1905, Albert Einstein determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y que la velocidad de la luz en el vacío era independiente del movimiento de todos los observadores. Esta fue la teoría de la relatividad especial. Introdujo un nuevo marco para toda la física y propuso nuevos conceptos de espacio y tiempo.

Einstein luego pasó 10 años tratando de incluir la aceleración en la teoría y publicó su teoría de la relatividad general en 1915. En ella, determinó que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo, que se siente como la gravedad.

El tirón de la gravedad

Dos objetos ejercen una fuerza de atracción entre sí conocida como “gravedad”. Sir Isaac Newton cuantificó la gravedad entre dos objetos cuando formuló sus tres leyes del movimiento. La fuerza que tira entre dos cuerpos depende de cuán masivo sea cada uno y qué tan separados estén los dos. Incluso cuando el centro de la Tierra te está empujando hacia él (manteniéndote firmemente alojado en el suelo), tu centro de masa está retrocediendo hacia la Tierra. Pero el cuerpo más masivo apenas siente el tirón de ti, mientras que con tu masa mucho más pequeña te encuentras firmemente arraigado gracias a esa misma fuerza. Sin embargo, las leyes de Newton suponen que la gravedad es una fuerza innata de un objeto que puede actuar a distancia. Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores no acelerados, y demostró que La velocidad de la luz dentro del vacío es la misma sin importar la velocidad a la que viaja un observador. Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo se entrelazaron en un único continuo conocido como espacio-tiempo. Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador pueden ocurrir en diferentes momentos para otro.

Mientras elaboraba las ecuaciones para su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagine colocar un cuerpo grande en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, haciendo que se hunda. Una canica enrollada alrededor del borde se movería en espiral hacia el cuerpo, empujada de la misma manera que la gravedad de un planeta tira de las rocas en el espacio. [Video: Cómo ver el estiramiento del espacio-tiempo]

Evidencia experimental

Aunque los instrumentos no pueden ver ni medir el espacio-tiempo, se han confirmado varios de los fenómenos predichos por su deformación.

La Cruz de Einstein es un ejemplo de lente gravitacional.

Crédito: NASA y Agencia Espacial Europea (ESA)

Lentes gravitacionales : la luz alrededor de un objeto masivo, como un agujero negro, se dobla, lo que hace que actúe como una lente para las cosas que se encuentran detrás de él. Los astrónomos utilizan habitualmente este método para estudiar estrellas y galaxias detrás de objetos masivos.

La Cruz de Einstein, un cuásar en la constelación de Pegaso, es un excelente ejemplo de lente gravitacional. El quásar está a unos 8 mil millones de años luz de la Tierra, y se encuentra detrás de una galaxia que está a 400 millones de años luz de distancia. Cuatro imágenes del cuásar aparecen alrededor de la galaxia porque la intensa gravedad de la galaxia dobla la luz proveniente del cuásar.

La lente gravitacional puede permitir a los científicos ver algunas cosas bastante interesantes, pero hasta hace poco, lo que vieron alrededor de la lente se ha mantenido bastante estático. Sin embargo, dado que la luz que viaja alrededor de la lente toma un camino diferente, cada uno viajando durante una cantidad de tiempo diferente, los científicos pudieron observar una supernova que ocurre cuatro veces diferentes, ya que fue ampliada por una galaxia masiva.

En otra observación interesante, el telescopio Kepler de la NASA detectó una estrella muerta, conocida como una enana blanca, que orbita una enana roja en un sistema binario. Aunque la enana blanca es más masiva, tiene un radio mucho más pequeño que su compañero.

“La técnica es equivalente a detectar una pulga en una bombilla a 3.000 millas de distancia, aproximadamente la distancia de Los Ángeles a la ciudad de Nueva York”, dijo Avi Shporer del Instituto de Tecnología de California en un comunicado.

Cambios en la órbita de Mercurio : La órbita de Mercurio está cambiando muy gradualmente con el tiempo, debido a la curvatura del espacio-tiempo alrededor del sol masivo. En unos pocos miles de millones de años, incluso podría chocar con la Tierra.

Arrastre de fotogramas del espacio-tiempo alrededor de cuerpos giratorios : el giro de un objeto pesado, como la Tierra, debe torcer y distorsionar el espacio-tiempo a su alrededor. En 2004, la NASA lanzó la Gravity Probe B GP-B). El satélite calibrado con precisión hizo que los ejes de los giroscopios en el interior se desplazaran muy ligeramente con el tiempo, un resultado que coincidió con la teoría de Einstein.

“Imagina la Tierra como si estuviera inmersa en la miel”, dijo en un comunicado el investigador principal de Gravity Probe-B, Francis Everitt, de la Universidad de Stanford.

“A medida que el planeta gira, la miel a su alrededor giraría, y es lo mismo con el espacio y el tiempo. GP-B confirmó dos de las predicciones más profundas del universo de Einstein, que tienen implicaciones de gran alcance en la investigación astrofísica”.

Desplazamiento al rojo gravitacional : la radiación electromagnética de un objeto se estira ligeramente dentro de un campo gravitacional. Piense en las ondas de sonido que emanan de una sirena en un vehículo de emergencia; A medida que el vehículo se mueve hacia un observador, las ondas de sonido se comprimen, pero a medida que se aleja, se estiran o se desplazan hacia el rojo. Conocido como el efecto Doppler, el mismo fenómeno ocurre con ondas de luz en todas las frecuencias. En 1959, dos físicos, Robert Pound y Glen Rebka, dispararon rayos gamma de hierro radiactivo por el costado de una torre en la Universidad de Harvard y descubrieron que eran minuciosamente menores que su frecuencia natural debido a las distorsiones causadas por la gravedad.

Ondas gravitacionales : se cree que los eventos violentos, como la colisión de dos agujeros negros, pueden crear ondas en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales. En 2016, el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) anunció que encontró evidencia de estos indicadores reveladores.

En 2014, los científicos anunciaron que habían detectado ondas gravitacionales sobrantes del Big Bang utilizando el telescopio de imágenes de fondo de la polarización extragaláctica cósmica (BICEP2) en la Antártida. Se cree que tales ondas están incrustadas en el fondo cósmico de microondas. Sin embargo, investigaciones posteriores revelaron que sus datos estaban contaminados por el polvo en la línea de visión.

“Buscar este registro único del universo primitivo es tan difícil como emocionante”, dijo en un comunicado Jan Tauber, científico del proyecto de la Agencia Espacial Europea para la misión espacial Planck de búsqueda de ondas cósmicas.

LIGO detectó la primera ola gravitacional confirmada el 14 de septiembre de 2015. El par de instrumentos, con sede en Louisiana y Washington, se habían actualizado recientemente y estaban en proceso de calibración antes de que se pusieran en línea. La primera detección fue tan grande que, según la portavoz de LIGO, Gabriela González, al equipo le llevó varios meses de análisis convencerse de que era una señal real y no un problema técnico.

“Tuvimos mucha suerte con la primera detección que fue tan obvia”, dijo durante la reunión de la Sociedad Astronómica Americana 228 en junio de 2016.

Se detectó una segunda señal el 26 de diciembre del mismo año, y se mencionó un tercer candidato junto con ella. Si bien las dos primeras señales son casi definitivamente astrofísicas (González dijo que había menos de una parte en un millón de ellas siendo algo diferente), el tercer candidato tiene solo un 85 por ciento de probabilidad de ser una onda gravitacional.

Juntas, las dos detecciones firmes proporcionan evidencia de pares de agujeros negros en espiral hacia adentro y colisionando. A medida que pasa el tiempo, González anticipa que LIGO y otros instrumentos próximos detectarán más ondas gravitacionales, como la planeada por India.

“Podemos probar la relatividad general, y la relatividad general ha pasado la prueba”, dijo González.

Para obtener más información, puede consultar el siguiente enlace.

¿Qué es realmente el espacio-tiempo?

La relatividad general se explica como nunca antes la habías visto

El espacio-tiempo es un modelo matemático que combina espacio y tiempo. Hay dos tipos de espacio-tiempos, geometrías euclidianas y no euclidianas. La geometría del espacio-tiempo de curvatura es una geometría no euclidiana que se ha descrito en relatividad general.

En la relatividad general, el universo tiene tres dimensiones de espacio y una de tiempo, y al unirlas obtenemos espacio-tiempo de cuatro dimensiones, cuya gravedad es un efecto emergente de la curvatura espacio-tiempo asociada con las distribuciones de energía. Como dijo Einstein: “la materia le dice al espacio cómo doblarse; el espacio le dice a la materia cómo moverse “.

Estas ecuaciones se utilizan para estudiar fenómenos como las ondas gravitacionales.

Leer más: La respuesta de Hossein Javadi a ¿Cómo es la forma geométrica si no hay curvatura espacio-tiempo?

Esto es difícil de explicar. Según la relatividad general, la gravedad es el efecto de la curvatura del espacio-tiempo. No es fácil imaginar lo que esto realmente significa porque el espacio generalmente significa ‘vacío’ ‘vacío’ o ‘nada’ en este contexto, entonces, ¿cómo puede haber curvatura en ‘nada’? Hay una serie de ejemplos que se usan comúnmente para ilustrar un espacio curvo, el más común es la superficie de una esfera, pero la esfera es ‘sustancia’, es decir, la esfera está hecha de algo, de ahí la confusión.

Imagen cortesía de: Edges on the Globe

Ahora, si tuviéramos que eliminar la esfera del ejemplo que conserva la línea geodésica solamente, podemos ver las propiedades de la ‘métrica’ , un conjunto abstracto con una función de distancia, que especifica una distancia entre dos de sus puntos. Puede definir la distancia entre puntos, ya sea que haya o no algo intermedio. Trate de imaginar dos objetos en el vacío, aunque no haya nada que llene el espacio entre ellos, el espacio podría ser de un metro o un millón, que definitivamente se puede medir. La métrica existe tanto si el espacio está vacío como si no.

En la relatividad general, la métrica se trata como un “campo”, una cantidad física que varía con la posición. Esto no es materia, sino algo que existe en el vacío y puede considerarse como una representación del campo gravitacional. Debes pensar en el espacio-tiempo, en lugar de un vacío, como una curva.

Puede ser difícil imaginar que el espacio-tiempo sea curvo. No significa que algo se esté distorsionando realmente. La imagen del espacio doblado es solo una analogía. La materia hace que la métrica cambie.

El espacio-tiempo no está hecho de nada.

El espacio-tiempo es una abstracción. Cuando los físicos y los astrónomos usan el término, en realidad solo se refieren a un sistema de coordenadas . No ‘existe’ como una entidad física, tangible. No se deje engañar por la cultura popular: es imposible desgarrar un tejido en el continuo espacio-tiempo, porque el continuo espacio-tiempo no existe.

Entonces, ¿cómo debería uno pensar en eso y por qué es útil?

Como se dijo antes, es un sistema de coordenadas. Puedes imaginar un sistema cartesiano tridimensional gigante (en otras palabras, tienes los ejes x, y y z) contigo en el origen. Con esto, ahora tiene una manera de describir matemáticamente las posiciones de los objetos con respecto a usted. Por ejemplo, si su computadora está a medio metro frente a usted, puede decir que la coordenada x de su computadora es 0.5.


Un ejemplo de un sistema de coordenadas.

¿Dónde entra el tiempo? Bueno, también puedes imaginar el tiempo como una coordenada , así que ahora tienes una manera de poder describir eventos cuando ocurren. Por ejemplo, si la pantalla de su computadora cambió dos segundos después de leer esto, podría decir que el evento tuvo lugar en [matemáticas] t = 2 [/ matemáticas] y [matemáticas] x = 0.5 [/ matemáticas].

¿Por qué es útil esto? Resulta que cada observador / objeto tiene su propio sistema de coordenadas . Si desea describir eventos que suceden en un sistema de coordenadas en otro sistema de coordenadas, puede transformar las coordenadas para comprender cómo la otra persona percibiría la posición y el tiempo de ese evento.

Por ejemplo: a la luz le toma ocho minutos llegar del Sol a la Tierra. Si algo sucedió en el Sol, un observador allí lo verá y querrá saber cuándo la gente en la Tierra verá el mismo evento. Podría transformar la coordenada de tiempo del evento en su sistema de coordenadas en la coordenada de tiempo en el sistema de la Tierra, y descubrir cuándo las personas en la Tierra verán el mismo evento en sus coordenadas de tiempo.

La razón por la cual el espacio-tiempo está tan dividido en los círculos astronómicos es porque la teoría especial y general de la relatividad nos dice que la forma matemática de estas transformaciones no es sencilla. Cuando los físicos y los astrónomos usan el “espacio-tiempo”, siempre tienen mucho cuidado de especificar a qué sistema de coordenadas se refieren.

Eso es realmente todo lo que hay que hacer.

Bueno, no es nada como un material de la vida cotidiana en sí misma … Si Shakespeare dijera: ” Todo el mundo es un escenario y somos meros jugadores”, Einstein lo generalizaría, el espacio-tiempo es el escenario y la energía el jugador. Sin embargo, no se trata de cualquier etapa aleatoria y aquí está la manera fría de describirlo de acuerdo con la Relatividad:

El espacio-tiempo es una variedad topológica de 4 dimensiones con un atlas liso, equipado con una conexión libre de torsión compatible con una métrica lorentziana y una orientación temporal, que satisface las ecuaciones de campo.

En resumen, es algo (bueno, si realmente insistes en imaginarlo) que reacciona a la energía (o al impulso), no puede ser torcido o desgarrado, completamente liso, con tres tipos diferentes de caminos: búsqueda del futuro, búsqueda del pasado y poco realista. Para mayor precisión, sugeriría no pensar en ello como una lámina de goma, ¡tal vez porque el caucho no merece ser colocado como una analogía para el gran escenario para todo !

¡Buena suerte!

El espacio-tiempo es una consecuencia inevitable de un descubrimiento realizado por un matemático irlandés, Rowan Hamilton. Este descubrimiento fue que no puedes multiplicar o dividir números en sistemas tridimensionales, pero puedes multiplicar y dividir números en sistemas tetradimensionales.

Los matemáticos, muy descontentos con el espacio y el tiempo tratados como totalmente independientes, comenzaron a hablar en términos de espacio-tiempo como una entidad única de cuatro dimensiones. Los números funcionaron increíblemente bien. Aplique los números cuatridimensionales de Hamilton (cuaterniones) a las leyes de movimiento de Isaac Newton y obtendrá la relatividad allí mismo. No necesitas hacer nada más.

Los físicos desconfían innatamente de los matemáticos. Todo eso convierte el café en teoremas, no hay evidencia experimental, ¿y están hablando de llamas o limones? El resultado fue que Einstein detestaba la noción de espacio-tiempo e intentaba que sus resultados funcionaran sin ella. No pudo. Siguiendo el consejo de algunas vacas con las que soñaba, aceptó a regañadientes aceptar que el espacio-tiempo era algo real.

Entonces, ¿qué es esto exactamente? En la perspectiva matemática, una dimensión es solo una dirección. No importa cómo lo llames, es una línea a lo largo de la cual existe algo en un punto específico. Se le permite cualquier cantidad de dimensiones, pero las únicas útiles son 1, 2, 4, 8, 16, 32, … Esas son las únicas con las que puede hacer algo útil.

Desde una perspectiva física, no hay (casi) distinción entre espacio y tiempo. Cualquier ley física que funcione en el espacio funciona en el tiempo de la misma manera. Cualquier ley física que funcione en el tiempo funciona en el espacio de la misma manera. Esto incluye el hecho de que todas las leyes físicas son reversibles tanto en el espacio como en el tiempo. El espacio-tiempo es una forma práctica de describir el hecho de que todos son iguales. Bueno, como dije, casi.

La física clásica obedece a todos los principios fundamentales conocidos, menos uno. La segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía debe aumentar. Por algunas razones bastante obvias, esto debe ser asimétrico. La entropía no puede aumentar tanto en el pasado como en el futuro al mismo tiempo. La simetría está rota.

Sin embargo, esto todavía no dice qué es el espacio-tiempo. Solo describe algunas de las increíbles propiedades. Basta decir que no puedes describir el espacio-tiempo describiendo el espacio y el tiempo como mágicamente diferentes. La simetría es tal que cualquiera que sea el espacio, el tiempo es y viceversa. Aquellos que usan ideas preeinstinianas de universos 3 + 1 pueden verme en detención después de la clase. :PAG.

Los diagramas de espacio-tiempo se complican, así que intentaré un enfoque diferente. Es posible que le hayan dicho que piense que el universo en expansión es similar a la superficie de un globo que se está inflando. Entonces tienes esa imagen. Ahora imagine que tiene tres globos, uno dentro del otro. El que está en el medio es “ahora”, el que está adentro es “hace un instante”, el que está afuera es “un instante en el futuro”.

Hasta aquí todo bien. Ahora, tenemos un gigante bobo. Como antes, cada capa que ingresas es un instante en el pasado. Pero no hay una distinción significativa entre arriba / abajo, izquierda / derecha, adentro / afuera. Todavía es gobstopper. Este es el espacio-tiempo en su sentido más puro y azucarado.

El espacio tiene tres dimensiones. Nos referimos a ellos de varias maneras, como FRENTE-ATRÁS, IZQUIERDA-DERECHA y ARRIBA-ABAJO, o LATITUD, LONGITUD, ELEVACIÓN. Un conjunto de valores para estas tres dimensiones, adecuadamente definidos, especificará una ubicación en cualquier lugar de la Tierra. Un conjunto adecuadamente especificado funcionaría en cualquier parte del Sistema Solar, en nuestra galaxia o en nuestro universo. Por ejemplo, ahora estoy en

Latitud :: 39.9499342
Longitud :: -75.1683856
Altitud :: (Tengo que evitar este, solo porque no sé cómo encontrarlo en mi teléfono inteligente) 6 pies sobre el nivel de la calle.

Podemos considerar el tiempo como una dimensión adicional. Acabo de especificar una ubicación en la Tierra. Pero no es mi ubicación actual, porque estoy en un autobús en movimiento. Si pudiéramos viajar en el tiempo, necesitaríamos especificar CUATRO dimensiones:

Latitud :: 39.9499342
Longitud :: -75.1683856
Altitud :: 6 pies sobre el nivel de la calle.
Hora: 2014.11.08.22.20 Gregorian, UTC (es decir, 8 de noviembre de 2014 Era común, 10:20 pm hora estándar de Greenwich)

Esta forma tetradimensional de mirar el universo es el espacio-tiempo.

Es un concepto muy simple, pero lamentablemente no es fácil de explicar ya que es muy abstracto.

Lo intentaré, de todos modos, porque es genial:

  1. Ya está familiarizado con la medición de la ubicación y la dirección en tres dimensiones (x, y, z; norte-sur, este-oeste, arriba-abajo; o lo que sea más conveniente en este momento).
  2. Probablemente también comprenda que el tiempo en su reloj o teléfono se mide en una línea larga (“dimensión”). Podrías contar los segundos desde tu nacimiento como un número, como la distancia.
  3. Júntelos y obtendrá cuatro números (no tres) que especifiquen un punto en el espacio y el tiempo (como “12:30 el próximo jueves, tercer estante desde arriba, en la estantería a tres pies de la pared norte y cinco pies desde el muro este “). Esta no es la parte interesante.
  4. Aquí está la parte interesante: ya está familiarizado con la idea de que constantemente avanza en el tiempo hacia el futuro, y con la idea de que puede (si lo desea) moverse hacia el oeste hacia su refrigerador. Resulta que la velocidad de su movimiento hacia el refrigerador también es una rotación de su línea a través del tiempo (como si las dimensiones del espacio y el tiempo fueran parcialmente intercambiables, como si intercambiara “izquierda” y “adelante” cuando gira su cuerpo), y eso explica por qué su reloj le parecería a su madre que iría más lentamente si corriera a una velocidad cercana a la de la luz.
  5. Aquí hay otra parte interesante: la gravedad que sientes que te empuja hacia abajo también puede explicarse exactamente por la tierra que se estira y distorsiona este tejido de espacio-tiempo de cuatro dimensiones como una bola de boliche sobre una lámina de goma … para que la dirección de tu camino a través del tiempo se mueva hacia abajo (En otras palabras, no estás siendo empujado hacia el piso. La gravedad no es como la fuerza de una cuerda tirando de ti).

Creo que eso es lo más cerca que puedo llegar sin las matemáticas.

Considérate como una pelota, tienes altura, ancho y profundidad. Ahora, en el universo, estás acostado en un punto de la Tierra que también tiene solo tres coordenadas, de modo que tu tamaño y posición están cubiertos por las tres dimensiones. Considera a dos personas de muy, muy lejanas mirándote. Uno está a un millón de kilómetros y otros a 2 millones de kilómetros. Ambos te miran en la misma posición pero hay una cosa diferente. Uno lo ve un poco antes que el otro y uno tiene una actualización más reciente sobre su coordenada / tamaño. Para el chico de 1 millón de kilómetros, te está mirando como eras hace 3 segundos (1 millón / velocidad de la luz). Para el chico de 2 mill km te está mirando como estabas hace 6 segundos. Entonces, si te encoges a una bola más pequeña en algún momento, el tipo de 1 mill lo sabrá 3 segundos más tarde y 2 millones lo sabrá 6 segundos después. Las cosas siguen cambiando en posición, forma, tamaño, velocidad, giro y para indicar exactamente el estado de un cuerpo que necesita para indicar la instancia en la que el cuerpo estaba como lo observó. Entonces tenemos el tiempo como cuarta dimensión y esta unión se llama como
Space -Time.Space son las tres dimensiones físicas que vemos y Time es la cuarta.

Contenido extra 😀

La singularidad es un lugar donde todo está en un punto y el espacio-tiempo deja de existir. Entonces, en la singularidad, todos nuestros observadores y la pelota se han comprimido a un solo punto. No hay dimensiones de un punto, por lo que las tres dimensiones físicas del espacio se han ido y como todo está en el mismo punto, por lo que no existe un retraso de tiempo o diferentes estados de cosas , Entonces no hay factor de tiempo. Así es como comenzó nuestro universo y lo que la gente dice está dentro de un agujero negro.

El espacio-tiempo es simplemente un gráfico donde un eje es el espacio, y el otro es el tiempo.

Simplemente corresponde a (t, x, y, z).

Lo que vemos en el espacio como un solo punto (x, y, z) existe en el espacio-tiempo como una línea que existe en muchos valores de t. Esto se llama una “línea de tiempo”.

Hay tres teorías de la relatividad, newtoniana, especial y general.

La relatividad newtoniana sugiere que hay un absoluto ahora, y que t es independiente de x, y, z. Es una aproximación lo suficientemente buena como para empujar naves espaciales alrededor del sistema solar.

La relatividad especial supone que la línea de tiempo está marcada en la velocidad de la luz, de modo que si tiene una velocidad v, tiene una co-velicidad c, donde v² + c² = C². Es una especie de línea seno y cos, donde C es la velocidad de la luz.

El producto mc = MC se conserva, donde M es la masa en reposo y C la velocidad conjunta de 0 (es decir, la velocidad de la luz). Como c M

Para todos los observadores, la distancia C²t² – x² – y² – z² es constante entre dos puntos.

El espacio-tiempo es lo que parece, una fusión de espacio y tiempo.

Para un punto en el espacio necesitamos tres dimensiones para saber dónde está, xy y z. Sin embargo, si queremos describir una ubicación en el espacio-tiempo, necesitamos cuatro dimensiones. Los primeros tres cuentan dónde está el punto en el espacio, el cuarto dice dónde está en el tiempo. La adición de tiempo al espacio nos da el nombre de espacio-tiempo.

La “materia oscura” ocupa el vacío del espacio. Podemos ilustrarlo pensando en esto. Imagine un área en el espacio que está llena de bolas, si lanzamos una pelota a una velocidad muy alta en las bolas en el área, empujará las bolas. La “materia oscura” está realmente en todas partes, pero no podemos ver que la “materia oscura” no refleja ninguna luz. Siempre viaja a muy alta velocidad. Entonces, desplaza la materia normal y ocupa su espacio.

El espacio-tiempo es una colección de eventos en 4 dimensiones. Es como un mambaren elástico cuya deformación se expresa en términos de matriz lorentz.

Según Wikipedia, el espacio es: “la extensión ilimitada y tridimensional en la que los objetos y eventos ocurren y tienen una posición y dirección relativas”.

Gelatina rosa, amor, ley de la atracción, singularidad.

La materia oscura fuertemente interactuante que llena el espacio ‘vacío’ y es desplazada por la materia.

El espacio-tiempo curvo es el estado de desplazamiento de la materia oscura fuertemente interactuada que llena el espacio ‘vacío’.

De lo que se trata es de que la multitud de fraudes científicos que trabaja en el estandarte de Einstein afirmó que el espacio se dobló (idiocy1) y que esta flexión era de lo que se trataba la gravedad (idiocy 2). Pero para que el público no los acusara de esto, inventaron una entidad ficticia llamada “espacio-tiempo” como disruptor de la conversación. Al hacer esto, los defensores del fraude científico tienen una serie de opciones para interrumpir la conversación el tiempo suficiente para que cualquier civil pueda entender las cosas y comenzar a hablar sobre cualquier otra cosa. Mientras tanto, la capacidad de difamar o despedir a cualquier persona en el negocio de la física elimina a las personas mentalmente competentes y mantiene a los profesionales de la física en línea.

La emancipación judía fue un error espantoso.

Como el señor Einstein describió muy bien la relatividad, el viaje en el espacio-tiempo es lo que hizo mientras leía esto.