¿El espacio-tiempo es realmente plano (una hoja) o está representado con mayor precisión en esta imagen?

Answer 1

Queremos dos cosas de un diagrama científico popular del espacio-tiempo:

1. Obtiene la mayor cantidad posible de los verdaderos conceptos físicos a través de
2. No engaña atrozmente

En el punto 1, este y el diagrama estándar de la hoja de goma puntúan aproximadamente por igual. Se dan cuenta de que, en cierto sentido, la geometría del espacio-tiempo alrededor de una masa está deformada. No mucho más que eso. El diagrama del OP podría tener un puntaje un poco mejor porque muestra el espacio 3D en lugar de 2D, pero ninguno puede mostrar el tiempo. Tampoco hacen un muy buen trabajo. Entonces, llamémoslo un empate (bajo puntaje).

Pero en el punto 2, la analogía de la lámina de goma se bloquea y se quema realmente mal.

La analogía de la lámina de goma lleva a las personas a pensar cosas como:

• El espacio-tiempo curvo debe incrustarse en un espacio dimensional superior para que tenga sentido: (Aquí)
• Hay una dirección privilegiada de “arriba” y “abajo” en GR – y la atracción gravitacional es que los objetos “caen” en un pozo: (Aquí)
• Hay una circularidad en GR, porque esta “deformación” y de hecho la “caída” debe ser. ser causado por un efecto gravitacional externo, que es lo que GR está tratando de explicar: (Aquí)
• Hay un “tejido” de espacio-tiempo en el que la materia se asienta y puede identificarse con cosas misteriosas como la materia oscura: (Aquí)

(Los enlaces son a las preguntas de Quora hechas por personas bajo estos conceptos erróneos).

La razón por la que siento que la imagen compartida por el OP es una gran mejora en el diagrama de la hoja de goma es simplemente porque hace que sea mucho más difícil ser engañado de esta manera.

Answer 2

Espacio-tiempo … ahh … espacio-tiempo …

Un pozo … como algunas representaciones populares de agujeros negros … no lo es … la imagen presentada es una representación mucho más creíble … Sin embargo, lo que debemos tener en cuenta es que todos intentan darnos una representación palpable, creíble, comprensible … de lo que simplemente no se puede representar en nuestro mundo tridimensional y nuestras mentes. Es una lucha hacer intuitivo lo que es contraintuitivo … para comprender y comprender el espacio-tiempo de manera más coherente, necesitas dominar las herramientas de las matemáticas superiores. Digamos que eres un viajero dimensional … y te subes a tu auto y comienzas a viajar en una línea unidimensional … no hay problema … llegarás de A a B, ni siquiera necesitarás una hoja de ruta … digamos que comienzas a viajar en un dos plano dimensional … no hay problema … la mayoría de nosotros hacemos esto hoy … obtienes una hoja de ruta … llegarás de A a B … digamos que eres un viajero tridimensional (tendrás que darle a tu auto la capacidad de volar, lo que por supuesto es posible … ), obtienes un GPS y pasarás de A a B. Digamos que eres un viajero de cuatro dimensiones … un viajero del espacio-tiempo … estás en territorio desconocido … sin mapas de carreteras … sin GPS … tu auto tridimensional inútil … tu camino el mapa es GR … sabes que estás en territorio “real” porque el espacio-tiempo es una realidad … pero aparte de eso … eres un viajero en territorio desconocido, desconocido … y eso es lo que somos ahora en este siglo XXI. Si alguna vez llegamos a comprender este territorio, las herramientas que ganamos al hacerlo probablemente nos permitirán la posibilidad de algún día pasar de A a B en ese territorio de espacio-tiempo. Mientras tanto … somos como los niños muy pequeños que todos tenemos y tratamos de enseñarles conceptos que sus mentes aún no maduras no pueden comprender y les explicamos a sus mentes subdesarrolladas conceptos más abstractos con representaciones ridículamente simples.

Answer 3

En mi opinión, el mejor enfoque puede ser “un campo” para el espacio-tiempo.

Pero esta ilustración representa el campo gravitacional de una masa en el espacio-tiempo.

El espacio-tiempo es más complejo a partir de esta ilustración. No puedo dibujarlo, pero podría intentar escribirlo (si tengo éxito) y puedo beneficiar alguna ilustración para la imaginación.

Al principio, creo; Nuestro universo es un universo cerrado (algunos, como las branas 3d cerradas de la teoría de cuerdas). Es tan plano como solo el movimiento del fotón. (Junto a la gravedad, el fotón se mueve linealmente según su propia dimensión).
Puede imaginar este caso como una burbuja expansiva que se eleva desde aguas profundas. De hecho, nuestra burbuja si está llena, afuera no tiene nada.

Como segundo, nuestro universo tiene un tejido compuesto de energía de baja densidad. Podemos determinarlo como radiación de fondo. Y entonces tiene una presión.

El tercero, nuestro universo está ondeando. Por algún tipo de ondas (las llamé EGD) que provienen de los bordes de expansión del universo debido a las diferencias de presión entre los campos antiguos y nuevos. Están en las escalas de Planck con la velocidad de C.

Estas ondas han sido pulsadas en el universo. Así que todo el universo está ondulado por estas ondas en cada Tiempo de Planck.

Ahora, si piensa en estas ondas mientras se mueve hacia adentro, puede imaginar que cada punto del campo universal es un punto de interacción entre ellas.
Cada secuencia de onda mientras se propaga, cruza algunas secuencias de onda liberadas primero y más tarde según la distancia / coordenadas 3D desde los bordes.

En esta figura, solo hay cuatro direcciones para estas ondas. De hecho, son de todas las direcciones, como la animación superior.

Entonces, en realidad, puede determinar estos puntos de intersección como un punto / partícula en una nube de energía vibrante.
Puedes pensar en esta vibración de las partículas de tu cuerpo mientras te paras en una máquina de masaje vibrante.

La diferencia es que esta máquina puede vibrar solo en 1 o 2 o puede ser en 3 direcciones.
La vibración universal es de todas las direcciones.

(Esta figura puede ayudar solo a comprender esta dirección, pero no representa a todos, solo a algunos)

Puede imaginar este caso con solo cuatro direcciones por esta animación;

Ilustra estas ondas y la situación de una unidad de energía en el espacio que se está convirtiendo en una partícula al ganar energía y girar con cada dirección de onda. Vibra en estas direcciones que también son dimensiones espaciales.

El tejido vibratorio del espacio-tiempo está actuando como un fluido con una corriente (por expansión).

Entonces, si dos partículas tienen una distancia por debajo de una distancia crítica (que se definen de acuerdo con la viscosidad y la densidad del fluido, la presión, la forma y el movimiento de los objetos, etc.) en un fluido; se acercan entre sí, en otro caso, están separados entre sí por la misma presión.

Esto significa (creo) que no hay Energía Oscura. Es solo otra cara de la misma fuerza que reúne partículas.

Answer 4

Extractos de mi libro:

“La idea de que el espacio-tiempo debe ser visto como una entidad tetradimensional fue presentada por el matemático alemán Hermann Minkowski.

“Einstein, sin embargo, no se suscribió a esa opinión; lo llamó “erudición superflua”. Al adaptar el formalismo matemático de Minkowski para describir las ecuaciones de campo gravitacional, Einstein tuvo que agregar una constante i (un número imaginario) al término de tiempo. Esto hace que las ecuaciones sean más compactas y fáciles de trabajar, pero Einstein tuvo cuidado de distinguir el aspecto formal de la notación de la realidad.

“Esto no significa que la notación tetradimensional de Minkowski no sea útil. Es una forma conveniente de manejar la relación matemática entre la evolución espacial y la evolución temporal que requiere la relatividad especial. Casi se podría decir que los físicos no podrían vivir sin él. Sin embargo, el espacio y el tiempo son diferentes, y digo vergüenza para aquellos que intentan imponer y forzar el concepto de cuatro dimensiones al público como esencial para la comprensión de la teoría de la relatividad.

“En QFT, el espacio es el mismo espacio tridimensional” euclidiano “en el que creemos intuitivamente, y el tiempo es el mismo tiempo en el que creemos intuitivamente. El campo gravitacional es un campo de fuerza como los campos de fuerza EM, fuertes y débiles , pero con un giro mayor de 2. La curvatura de cuatro dimensiones se deja mejor a los físicos que lo encuentran útil en sus cálculos “.

Answer 5

La respuesta a esta pregunta incluye varios conceptos, teorías y ecuaciones que harán que esta respuesta sea larga pero definitivamente sería interesante.

Poco después de que Einstein propuso su teoría general de la relatividad, el físico trabajador, Alexander Friedmann aplicó la teoría a todo el universo combinado con la observación de los desplazamientos al rojo de las galaxias. Para tener un sentido verdaderamente significativo de las fuerzas que gobiernan el destino de nuestro universo, especialmente la energía oscura, las matemáticas de la relatividad general juegan un papel importante.

Ecuaciones de campo de Einstein

GµƲ = {(8 x 3.14 x G) / (c ^ 4)}. TµƲ

Aquí, GµƲ es el tensor de Einstein. Describe la forma y la curvatura de la tela espacio-temporal.

TµƲ es el tensor de energía de estrés. Describe la energía, la presión, el impulso y todo dentro del tejido espacio-temporal.

Ambas constantes tienen diez componentes independientes y ecuaciones de campo multidimensionales y multicomponentes para describir la estructura del universo a todo lo que contiene.

John Archib ald Wheeler dijo que el espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse y la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse.

La gravedad se puede explicar como una fuerza en términos newtonianos donde, como se puede conocer como la curvatura espacio-tiempo según Einstein.

Ecuaciones de Friedmann

Dos ecuaciones se derivaron de las diez ecuaciones fundamentales de Einstein.

Aquí, un punto arriba indica la velocidad de expansión del universo. Es la derivada del tiempo de a. ‘a’ es el factor de escala que da el tamaño del universo, en otras palabras, la distancia promedio entre galaxias.

El término completo en el LHS es la energía cinética de expansión.

El término completo (8 x 3.14 x G) / 3 es el potencial gravitacional que le da a la capacidad del universo de desacelerarse. Ρ es la densidad, la resistencia a la expansión por los efectos gravitacionales de la materia y la energía.

El último término da la forma del universo, es decir, la curvatura especial.

Esta es la ecuación de energía.

El lado izquierdo de la ecuación representa el equilibrio entre la energía cinética y potencial. Si las energías cinética y potencial están perfectamente equilibradas, entonces el universo se expandirá a un tamaño enorme y se detendrá casi por completo. Si la expansión es casi igual a la velocidad de escape, el lado izquierdo sería cero. Si el lado izquierdo es positivo, entonces queda algo de energía de expansión cuando la energía gravitacional se diluye a nada y el universo se expandirá para siempre. Si el lado izquierdo es negativo, entonces el universo caerá hacia adentro, es decir, la gran crisis.

La tasa de expansión está dada por el Hubble Constant Ho≈70km / s / Megaparsec.

ρ del universo resulta ser solo una cuarta parte necesaria para revertir la expansión.

Esto nos dice que el lado izquierdo de la ecuación es positivo con seguridad. Por lo tanto, para equilibrar la ecuación, el lado derecho debe ser positivo. Pero este no es el caso. El error se debe a que la energía oscura no se tiene en cuenta.

GEOMETRÍA

Los dos términos en el lado izquierdo no se cancelan entre sí, es decir, el LHS es positivo. Por lo tanto, k puede ser +1, -1 o cero.

• Suponga que k = +1,

lo siento, pero esta es la mejor imagen que pude encontrar en google que se relaciona con el tipo de geometría de la que estoy hablando.

Esto daría una superficie 3D de una hiperesfera 4D. Como es una geometría cerrada, el volumen total es finito. La suma de los ángulos de un triángulo es más de 180 grados. Los círculos y las esferas tienen mayor área y volumen que el 3D.

• Suponga que k = -1,

Esto se puede dar como la superficie 3D de un plano hiperbólico negativo donde la suma de los ángulos del triángulo es inferior a 180 grados. Los círculos y las esferas tienen menos área y volumen que el 3D. El universo con curvatura especial cero y un área infinita.

• Suponga que k = 0,

Este es un universo plano que sigue las matemáticas eucledianas. Es abierto e infinito

Esta imagen explica los 3 casos.

El lado derecho de la ecuación tiene que estar muy cerca de cero ya que la observación de CMB dice que los ángulos del universo muestran 180 grados como la suma de los ángulos de un triángulo. Es plano dentro del 0,41%. Esto es totalmente inconsistente con el nivel de curvatura positiva de un universo en expansión infinita. Esto se debe a que perdimos la constante cosmológica.

Estoy hablando de la primera ecuación de la imagen aquí.

Este nuevo término, es decir, la constante cosmológica (Λ) representa la energía oscura. Le da a ambos, la planitud del universo y conduce al cambio exponencial.

A medida que el universo se expande, la materia y la energía regulares se diluyen. Pero su densidad se mantiene constante. Por lo tanto, cuanto más grande es el universo, más es la energía oscura, es decir, la energía que posee el espacio vacío. Cuando el universo se expande, la densidad caerá en algún punto por debajo de la energía del vacío. En ese punto, la energía oscura regirá la expansión. Ya está sucediendo.

Por lo tanto, podemos concluir que el universo se expande continuamente, pero es plano.

Todavía estoy aprendiendo sobre la energía oscura y sus efectos, así que discúlpeme si he cometido errores aquí. Comentarios y ediciones son bienvenidos.

Answer 6

En última instancia, el espacio-tiempo es un espacio de cuatro dimensiones, con una dimensión (tiempo) ligeramente diferente de las otras, pero aún conectada de manera integral. Es de cuatro dimensiones en un sentido sustantivo en el sentido de que hay una medida de distancia, llamada Intervalo de espacio-tiempo, que combina las cuatro dimensiones a través de una versión bizzaro del teorema de Pitágoro (ver enlace), con el tiempo contribuyendo de manera opuesta a las espaciales. El SI es análogo a la distancia del odómetro y es físicamente importante por varias razones:

• Es lo que miden los relojes: los relojes no son pésimas medidas de tiempo, son odómetros de espacio-tiempo perfectos que miden el SI a lo largo de su “camino” hacia el futuro.
• Define un concepto de una “línea recta a través de la historia” que resulta ser una trayectoria inercial (es decir, la trayectoria de un objeto sin fuerzas externas). Del mismo modo que una línea recta en tres dimensiones es la ruta de menos odómetro entre dos puntos dados, una trayectoria inercial es la ruta de mayor intervalo espacio-tiempo entre dos eventos. Es decir, la Paradoja Gemela es un principio fundamental: el gemelo de la Tierra, que se comporta inercialmente, tiene una lectura de reloj más grande que el gemelo viajero, porque eso es la inercia.
• También ayuda a definir un concepto de “en ángulo recto” que es lo que representa el procedimiento de sincronización de Einstein.

El resultado es que el espacio-tiempo relativista especial tiene una geometría pseudo-euclidiana, y que si construyes un marco de medición relativista, tienes un sistema de coordenadas pseudo-cartesiano en el que se aplica el teorema bizarro-pitagórico mencionado anteriormente. Y en la relatividad general, cerca de las masas gravitantes, la geometría del espacio-tiempo está distorsionada de esta geometría pseudoeuclidiana.

Tanto la metáfora de la lámina de goma como la imagen que vinculas están tratando de darte una pequeña muestra de todo esto. Pero 4D es difícil de visualizar incluso para físicos teóricos experimentados, por lo que la imagen de arriba desecha la dimensión del tiempo, y la lámina de goma desecha la dimensión del tiempo y una dimensión del espacio y agrega una dimensión extra realmente confusa que ni siquiera comienza a corresponder con cualquier cosa en la teoría actual .

De hecho, el modelo de láminas de goma es realmente horrible, y podría decirse que debería retirarse a pesar de que es lo mejor que tenemos para el público en general. Probablemente, lo único que se puede salvar de ella es la vista de la hormiga. Si eres una hormiga, marchando hacia adelante en la lámina de goma lo mejor que puedas, luego, cuando pases la singularidad central, terminarás saliendo en una dirección diferente porque las relaciones de distancia en la lámina están arruinadas porque no es un avión, y lo que es correcto localmente no lo es globalmente. Pero fíjate, eso está marchando en la sábana, no rodando sobre la sábana bajo la influencia de la inercia, además de estar inclinado en la misteriosa dimensión extra para que vea un componente de la gravedad que misteriosamente vive allí.

Y aunque esta vista de hormiga corresponde a un efecto real, solo es relevante para los fotones y otras partículas de alta velocidad (y solo el 50% del efecto para un fotón). Para objetos lentos y cotidianos, la gran mayoría de la curvatura gravitacional de las trayectorias de los objetos se debe a la distorsión en el componente de tiempo del espacio-tiempo, que el modelo de lámina de goma ni siquiera intenta representar. La distorsión del componente de tiempo es la dilatación gravitacional del tiempo, y, más o menos, a los objetos que se mueven inercialmente les gusta quedarse a gran altura (tienen menos energía cinética allí) porque el tiempo corre más rápido allí y literalmente pueden acelerar el reloj.

Answer 7

Pregunta como contestada …

¿Es el espacio-tiempo en realidad un campo o plano (una hoja) o está representado con mayor precisión por esta imagen?

En primer lugar, soy un entusiasta de la física y no un físico profesional, aparte de aplicar la aburrida física ‘relativamente’ (juego de palabras) aburrida en mi ingeniería cotidiana. También intenté leer y entender todas las respuestas publicadas. La mayoría de los expertos sienten que el espacio-tiempo no se puede representar con precisión en una imagen, boceto o renderizado en 2D. Y estoy de acuerdo con esto en términos absolutos.

Los científicos aún no han entendido completamente qué es el espacio-tiempo en primer lugar. Por lo tanto, la precisión de su representación ya está limitada en gran medida debido a esto. Por lo tanto, recomiendo un enfoque más contextual cuando se trata de representación, ya que soy de la opinión de que no hay una representación absoluta lo suficientemente precisa como para hacer que otras representaciones sean obsoletas.

La representación de ‘plano’ u ‘hoja’ con distorsión denotada por el estiramiento de la hoja es bastante útil para el cálculo de efectos relativistas. Por ejemplo, podemos calcular las distorsiones de tiempo (la única dimensión no espacial) debido a una mayor densidad de masa comparando un elemento deformado con su proyección en un plano ecuatorial plano y visualizar la dilatación del tiempo. Pero la misma representación tiene una precisión lamentablemente corta cuando se pregunta por qué la gravedad no actúa radialmente hacia adentro, sino que presiona ‘hacia abajo’ en el plano del espacio de tiempo. De hecho, no hay un “descenso” en lo que respecta a la tierra en el espacio. En la superficie de la tierra, definimos hacia abajo para estar hacia el centro de la tierra.

Por otro lado, la representación que ha mostrado en la imagen es bastante buena para visualizar el problema asociado con la representación de ‘hoja’: el campo gravitacional está deformando el espacio radialmente hacia adentro. Pero ahora hemos perdido el sentido del tiempo y el efecto de la gravedad en esa dimensión.

Para resumir, la precisión (y, por lo tanto, la elección) de la representación debe depender de cuál es el contexto y el tema que se discute.

Answer 8

El espacio-tiempo se modela como una hoja plana o un plano para la conveniencia de la visualización. Si usara una lámina de goma como modelo del espacio-tiempo y colocara una pelota en el medio, vería que la pelota causa una depresión o un hoyuelo en la lámina de goma. Esto modela cómo una masa, como la Tierra, crea distorsión de la gravedad y el tiempo al poner una distorsión en el espacio-tiempo por su existencia.

La imagen que muestra es una representación más precisa de la distorsión del espacio-tiempo por la masa de la Tierra. Esto crea la gravedad y las diferencias temporales medidas entre la superficie y la órbita, donde la distorsión es menor y el tiempo pasa fraccionalmente más lentamente que en la superficie. De interés, es que la gravedad es una constante y una bola, si se cae desde la órbita sin velocidad orbital, caerá directamente a la Tierra, incluso desde una distancia tan lejana como la Luna, suponiendo que no esté influenciada por la gravedad de la Luna misma. Star Trek Into Darkness rechazó el hecho de que una caída directa a la Tierra llevaría días. Los astronautas tardaron tres días en regresar a la Tierra, pero también tenían que manejar la velocidad orbital. Tal vez alguien pueda calcular cuánto tiempo tardaría una pelota de béisbol en caer directamente a la Tierra desde la órbita de la Luna de aproximadamente 240,000 millas.

Sin embargo, recuerde que la gravedad obedece a la ley del cuadrado inverso, IIRC. Entonces, el doble de la distancia desde la Tierra no sería 1/2 de la gravedad, sino 1/4 de la fuerza en la superficie de la Tierra.

Desde el descubrimiento de la creciente tasa de expansión del Universo, tengo entendido que la curvatura espacio-temporal ahora se considera más o menos plana. Probablemente me equivoque aquí, pero ¿no se consideraba en forma de silla de montar antes?

Answer 9

Estoy optando por creer que la imagen es la representación más precisa del espacio-tiempo, ya que incorpora una visualización de 3 dimensiones en lugar de 2. La dimensión de tiempo, que es bastante difícil de visualizar sin un diagrama de Minkowskwi, no está cubierta en ninguno de los modelos. .

La razón por la que hice esta pregunta es porque cuando estaba mirando las ecuaciones de campo de Einstein (los pilares de la relatividad general), una explicación sobre la geometría diferencial de Riemann y la observación de colectores de alta dimensión (como el espacio-tiempo) parece ser menos compleja y se puede representar como campos u hojas. Aqui esta el link.

Explicación y comprensión de las ecuaciones de campo de Einstein.

Esta no es la respuesta, sino más bien el fondo de mi pregunta.

Estoy abierto a cualquier otra respuesta que argumentará que el diagrama de campo (hoja) es el modelo más preciso.

Editar: Si el espacio-tiempo se considera un “campo” (no limitado a un cierto número de dimensiones), entonces, por definición, cualquier punto en el espacio-tiempo sentirá una fuerza en una dirección dada. Esta fuerza, la gravedad, que es la deformación del espacio-tiempo, como se describe en las ecuaciones de campo de Einstein (se cree que la imagen mostrada arriba es la ecuación de campo general), actúa sobre todos los objetos dentro del campo.

Cualquier fuerza gravitacional hace que el objeto se mueva en 3 dimensiones, lo que significa que, en cierto sentido, el espacio-tiempo, que produce gravedad a través de la curvatura, también debe ser tridimensional espacialmente (ignoremos el tiempo por el momento). Podemos describir cualquier movimiento experimentado por un objeto (digamos un cuerpo intraestelar en órbita) como una fuerza que actúa sobre él en las 3 dimensiones, utilizando 3 vectores, lo que significa que los esquemas espacio-temporales dibujados con estructura tridimensional en lugar de estructura de hoja son más precisos ¿derecho?

Nuevamente, esto no es exactamente una respuesta, sino más bien un resumen del razonamiento detrás de la pregunta utilizando los enfoques matemáticos actuales para describir los sistemas físicos y teóricos.

Creo que el error con el modelo a continuación es que la correspondencia entre la curvatura espacio-temporal y la gravedad se representa de manera errónea. Si uno estuviera sobre la Tierra, no habría tanta fuerza gravitacional como lejos de la distorsión, como lo demuestra la Ley de la Gravitación Universal de Newton (también a continuación).

Answer 10

Primero quería mencionar que NO estudié física en una universidad, por lo que podría estar equivocado en algunos puntos.

No. Eso se debe a que el tiempo espacial no se deforma en la tercera dimensión, sino en la cuarta, eso es lo que los físicos siempre te dicen. Pero cuando lo piensas, esa es solo otra forma de decir que el espacio “se mueve” hacia los centros de gravedad.

Esto puede ser difícil de entender al principio, así que lo explicaré en un universo simplificado con solo 2 dimensiones: 1 dimensión espacial y 1 dimensión temporal, por lo que básicamente una línea, que es el espacio, se alineó, con cada “corte” siendo un momento

Ahora imagina que pones un objeto allí, digamos una manzana. Primero, este objeto está en algún punto de la línea, luego, en el momento siguiente, todavía está en el mismo lugar, y así, en el segundo momento siguiente, obtendrá una “barra” larga de esta manzana.

Ahora ponga un objeto masivo cerca. Primero, la manzana no se moverá: su “barra” se dirige hacia adelante. Luego, la manzana acelera: la pendiente de esta “barra” primero apunta un poco más al objeto, luego un poco más, luego aún más, hasta que en un punto apunta directamente hacia el objeto; que es cuando lo alcanza. Esto se vería así:

Los físicos también suelen decirle que en realidad los objetos que están siendo “atraídos” por la gravedad no se mueven realmente. En este modelo, cuando algo no se mueve, va en línea recta y siempre está en una línea recta de “píxeles espaciales” (o lo que sea) que apunta hacia adelante. Entonces, cuando el objeto que cae no se mueve realmente, entonces el espacio mismo debe estar EXACTAMENTE en esta línea, sobre la que cae el objeto.

En realidad, como descubrí más tarde, esto no es tan fácil, por lo que a cierto radio desde el centro de gravedad, el espacio no se “mueve” hacia él a una velocidad constante, sino que en realidad se está acelerando. (Esto se debe a que si algo a un metro sobre la superficie se mueve efectivamente “lejos” del centro de gravedad a una velocidad constante, y esa velocidad es la misma que el espacio se mueve “hacia”, entonces no se aceleraría al suelo pero solo quédate allí. Entonces el espacio tiene que acelerarse de alguna manera)

Entonces, para responder a su pregunta: la curvatura del espacio-tiempo NO está en la tercera dimensión, sino en la cuarta, que es solo una forma elegante de decir que el espacio “se mueve” hacia el centro de gravedad.

En serio, físicos, ¿por qué nunca dicen eso en ningún documental o respuesta sobre Quora? (Eso es si al menos estoy un poco correcto, si no, por favor dígame)

Answer 11

¡El espacio-tiempo definitivamente no es una hoja! El concepto básico de “espacio-tiempo”, en sí mismo, es realmente simple: son solo las 3 dimensiones espaciales normales (arriba / abajo, izquierda / derecha, adelante / atrás), más una cuarta dimensión que representa el tiempo (antes / después). Espacio + tiempo = espacio-tiempo. Eso es.

(La dimensión del tiempo es importante para cuando necesitamos hablar sobre eventos en lugar de solo objetos; por ejemplo, no puedo referirme simplemente a “el musical presentado en el New London Theatre” o “el musical presentado el 11 de mayo de 1981” y esperar para que sepas de lo que estoy hablando. Necesitas ambas informaciones juntas para entender que me refiero al estreno de Cats ).

Donde las cosas se complican es en tratar de entender cómo la “curvatura del espacio-tiempo” explica la gravitación, así como los efectos relativistas como la dilatación del tiempo. La analogía de la lámina de goma es un intento de hacer accesible la idea básica a través de la metáfora: los objetos pesados ​​”distorsionan” el espacio, haciendo que los objetos que pasan “caigan” hacia ellos. Pero en última instancia, es solo una metáfora (y una muy defectuosa, ¡ya que es una explicación de la gravedad que se basa en la gravedad!)

La imagen del OP muestra un espacio distorsionado en tres dimensiones en lugar de dos, por lo que, en ese sentido, al menos es más preciso. Pero todavía le falta la cuarta dimensión, el tiempo, y todavía evoca la idea del “espacio distorsionado” de una manera muy flexible y metafórica. Si de alguna manera pudiéramos “ver” la distorsión real en el espacio-tiempo alrededor de la Tierra, se vería muy diferente.

Answer 12

La ciencia básicamente está haciendo modelos matemáticos que satisfacen los fenómenos naturales observados y los experimentos realizados. Luego, sobre la base de los modelos realizados (Teoría), se utiliza para predecir algunos resultados. Si se prueban estas predicciones, la teoría correcta obtiene una base sólida y se considera correcta, hasta que más observaciones vayan en contra de ella. Entonces la teoría se actualiza.

Se supone que los especialistas en teorías deben hacer que no especialistas, laicos y estudiantes entiendan las teorías desarrolladas; es más como probar su poder. Ahí es donde comienza el verdadero problema. Luego, los conceptos se modelan utilizando los hechos, figuras, declaraciones, palabras y matemáticas existentes. Pero estos modelos pueden no estar muy cerca de los fundamentos correctos de una teoría. Aun así, estas son buenas ayudas para comprender y avanzar hacia la realidad; Confusiones finales a resolver. Así es como todos hemos aprendido en colegios y universidades escolares; el carro de la banda del arte de la ciencia sigue adelante.

En última instancia, “Cállate y calcula” es el mantra de la ciencia. Los modelos son simples ayudas en eso. En la religión, los ídolos, signos, mantras, rituales, libros sagrados, lugares religiosos, etc. cumplen un propósito similar. Se supone que los seguidores desarrollan una fe ciega. Ser uno con Dios que es equivalente en ciencia a ser el especialista del estado existente de una teoría.

Los humanos están muy limitados en lo que pueden hacer y lograr. Entonces los dramas de Religiones, Ciencia y sus modelos continuarán por mucho, mucho tiempo por venir.

Solo sé parte de eso felizmente; divirtiéndote hasta el fondo.

Answer 13

Como lo explicó el propio Einstein, puede considerar el espacio como una lámina de tela infinitamente grande y el tiempo presente es solo una instantánea de las unidades de tiempo más pequeñas. Lo que representa la imagen es el efecto de la fuerza gravitacional en el espacio. Ahora imagine la tierra como un trozo de bola y cuando la coloca sobre esa tela estirada, tenderá a caer como en la imagen a continuación:

Como puede ver aquí, la atracción gravitacional de la Tierra está tratando de doblar el espacio. Dado que la fuerza gravitacional es proporcional a la masa del cuerpo, por lo tanto, cuanto más grande sea el planeta, mayor será su gravedad y tratará de doblar el espacio aún más. Ahora considera la luna. También tiene su propia masa y también puede doblar el espacio. Dado que la atracción gravitacional de la Tierra es mucho mayor, rotará alrededor del espacio doblado alrededor de la Tierra.

Puedes ver este video para un concepto más claro:

Gravedad visualizada – YouTube

Answer 14

Gracias por la solicitud SE y ST,

Si me sigue / mis respuestas con respecto a la ciencia del astrocosmos, se dará cuenta de la ‘caja’ y de exhortar a otros a pensar fuera de la caja. Su imagen es otro ejemplo de quedar atrapado en el lodo de GR y ponerlo en la caja, en lugar de pensar lógicamente sobre los problemas.

La gravedad, la masa / objetos / galaxias, las matemáticas, la física conocida, todos dictan que las galaxias universales deberían (se) contraer. Pero, debido a la ‘percepción’ y al ver el desplazamiento al rojo en las galaxias en blanco y negro, la ciencia del astrocosmos descarta lo que es lógico para ‘creer’ que el universo / las galaxias se están expandiendo a un ritmo creciente; y a menudo se usa el espacio-tiempo para promover tal.

Simplemente por ‘luz’ o ‘desplazamiento al rojo’ (percepción) todo lo demás / lógica se abandona. La gravedad y la luz no indican / operan de la misma manera, y la expansión a un ritmo creciente frente a la contracción a un ritmo creciente está en el problema. Comprender las diferencias es vital para comprender el espacio. El tiempo y el universo.

Pase innumerables horas / tiempo ejecutando las mismas matemáticas GR y la (il) lógica que ofrece Gr. Solo obtendrá las mismas respuestas que muchos han ‘probado / promovido’; que son, por decir lo menos, ilógicos, lo que lleva a una explicación como “energía oscura que se materializa de la nada”. No encontré soluciones / respuestas hasta que abandoné GR y relacioné GR pensando en luz / desplazamiento al rojo para darme cuenta de que la gravedad es la fuerza ‘controladora’, no la luz.

Einstein dijo de la dualidad de la luz, que a veces para resolver el problema, tienes que usar uno u otro o, a veces, ambos. Digo, a veces hay que abandonar la luz por completo …

Le pregunté qué pasaría con GR si elimino la luz de las ecuaciones; como la luz no tiene nada que ver con la gravedad y la masa. La gravedad y la masa es de lo que está hecho y controlado el universo, y la luz tiene poco que ver con cualquier cosa / todo.

Con GR, a veces tienes que ajustar sus usos para resolver el problema, otras veces debes abandonar las ‘ideas de caja’ para encontrar las respuestas …

Los problemas con GR y el espacio-tiempo es que quedará atrapado en su propia complejidad / comprensión tanto que contribuye a evitar que resuelva / comprenda los problemas / problemas. Vea mi Blog de Quora / Post-ToE Gravity & Light # 4 para obtener un ejemplo fácil de entender de las diferencias entre el pensamiento de GR y luego trazar lógicamente el tema en papel 2d. Las diferencias sobre los agujeros negros no podrían ser más profundas y reveladoras.

No hay “infinito”, “falta de masa”, “tiempo parado”, “espacio-tiempo extendido” u otros resultados ilógicos que la ciencia / GR a menudo presenta; esos son los ‘atrapados en el barro’ que evitarán abrirse paso y comprender lógicamente qué es (o qué no). Nuevamente vea G&L # 4 y # 1 a # 8 para comprender los efectos que ‘light / redshift’ tiene en GR / comprensión; Es por eso que los documentos de Gravity & Light se presentan como un precursor para comprender el ToE.

Muchas personas inteligentes dedican tiempo / esfuerzos interminables tratando de comprender / resolver GR / espacio-tiempo; que, como muestra su pregunta, confunde más de lo que resuelve. La prueba es: GR está confundido por demasiado en el universo; ha llevado a conclusiones ilógicas, como ‘energía oscura’, ‘materia oscura’, expansión de galaxias entre sí, efecto bosón, etc., etc., son todos derivados de una comprensión / GR fallida o, como digo críticamente: malas excusas para la falta de conocimiento / comprensión

El espacio-tiempo no es ‘planeador (una hoja)’ o ‘esta imagen’; espacio-tiempo es un término complicado que logra muy poco aparte de 1-confusión, 2-excusa para argumentar y 3-poner a muchos en una caja de la que no pueden salir…. Llámalo el cuadro GR / espacio-tiempo. Y como de costumbre, recibiré argumentos / condenas de aquellos que afirman que ‘GR / espacio-tiempo es correcto’ y ‘la expansión de las galaxias entre sí’ tiene consenso entre los profesionales de la ciencia del astrocosmos …

En los negocios solía decir algo sobre tales dilemas “si estás cavando un agujero del que no puedes salir, lo primero que debes hacer es: dejar de cavar”. Mi sugerencia es dejar de usar GR hasta que comprenda el panorama general … que el universo se está contrayendo a un ritmo acelerado … y GR / espacio-tiempo tiene poco que ver con eso. Una vez que comprenda eso, se dará cuenta de que hay poca necesidad de espacio-tiempo. E irónicamente, mis sugerencias funcionan para usted igual que los científicos / profesionales del astrocosmos …

Abandone el espacio-tiempo lo suficiente como para comprender los problemas en cuestión, y luego, si lo desea, intente aplicar GR para extrapolar las respuestas; respuestas que rara vez provienen de / por GR, nuevamente vea las excusas del tema ‘oscuro’, el campo de bosones, etc.

La lógica en mi sugerencia para abandonar GR es la siguiente: 1: ¿qué ha resuelto ?, 2: ¿qué ha confundido ?, ¿3 GR presenta más preguntas / confusión en lugar de respuestas / soluciones? 4- ¿a qué nos ha llevado (sujetos oscuros, bosón, física ilógica)? 5-Mira el tiempo / dinero / recursos invertidos … y todavía hay argumentos / confusión.

Para un genio o un sabio, la comprensión es más fácil que para la mayoría. La mayoría necesita matemática / física complicada para aplicar / trabajar / reelaborar para ayudar a probarse a sí mismos lo que el sabio / genio entiende sin matemáticas, etc. y a menudo, un genio / sabio entiende más de lo que las matemáticas / física pueden demostrar.

¿La prueba? ¿Qué vino primero, la comprensión de Einstein o sus ecuaciones GR-EFE?

Primero entendió, luego vinieron las ecuaciones EFE para tratar de explicar a los demás … y las ecuaciones / ciencia GR todavía están tratando de aplicar / entender lógicamente. El universo sigue siendo el mismo de siempre, con o sin las ecuaciones, y Einstein / sabios entendieron / entienden sin las matemáticas / física o una imagen que describe el espacio-tiempo.

La pregunta y las numerosas respuestas diferentes … el cuerpo de intelectos de GR ni siquiera puede ponerse de acuerdo sobre qué / cómo / por qué las preguntas / respuestas de GR son lo que son, y mucho menos lo que resuelve o confunde.

Analice el GR involucrado con un agujero negro, GR tiene dificultades para explicarlo correctamente y mucho menos lógicamente. Sin embargo, el G&L # 1 lo hace muy simple, al tiempo que resalta los problemas con GR / espacio-tiempo, etc.

Así que, en resumen, mi respuesta a “es el espacio-tiempo un planeador o la imagen” es: el espacio-tiempo es una convolución de dos términos que confunde más de lo que resuelve en muchas aplicaciones; y ni el planeador ni la imagen ayudarán a resolver los problemas presentados …

douG

Answer 15

Siendo realistas, nadie sabe realmente la respuesta a esta pregunta.

Vivimos en una época en la que nuestros mejores científicos creen que aproximadamente el 90% del universo está oculto para nosotros. Lo llaman materia oscura porque no saben cómo llamarlo. Un reciente Premio Nobel de física fue otorgado por mostrar que la expansión del universo se está acelerando. No tenemos idea, realmente no tenemos idea, qué está causando esta aceleración y por eso la llamamos energía oscura.

Dado lo anterior, es algo difícil saber la naturaleza del espacio-tiempo. Parece que depende de cómo lo pienses, a veces un campo es útil y otras veces un avión es útil. Sin embargo, estas son construcciones mentales, el espacio-tiempo no es un campo o un plano, decimos que es así para que podamos entenderlo lo suficiente como para avanzar al siguiente nivel de comprensión.

Sin embargo, si tuviera que elegir iría al campo. Para mí, la imagen que muestra es la visualización de un campo (deformación del espacio-tiempo a través del campo gravitacional).

Answer 16

La imagen no tiene nada que ver con el espacio-tiempo. Se relaciona con una imagen grotescamente distorsionada de la curvatura del espacio, que es parte de la relatividad general.

El espacio-tiempo es simplemente un sistema de coordenadas. La relatividad newtoniana es E3T, es decir, tres espacios euclidianos y un absoluto ahora. Es lo suficientemente bueno como para pinchar latas alrededor del sistema solar. La relatividad especial es E3J, esto significa que el espacio se convierte en tiempo, pero el efecto no es diferente a un tipo de acortamiento por proyección.

La imagen es una representación de la tierra en una matriz euclidiana distorsionada. Esto a su vez parece ser el resultado de mirar hacia abajo la bocina de potencial, que tiene esta distorsión.

Seamos francos al respecto. El peso de la tierra como GM / c², es 4.435 mm. El radio es de 6371 km. Esto significa que obtienes una distorsión en líneas rectas del orden de 1,5 millones. En segundo lugar, lo real es un volante, lo que significa que hay aproximadamente 1 milímetro adicional por milla en el espacio cerca del centro, que en el espacio.

Aun así, no es espacio-tiempo, es una representación del potencial gravitacional, mirando hacia abajo por el agujero, y suponiendo que esto está implicado por la ‘curvatura del espacio’. Es tan correcto como decir que no es euclidiano, pero poco más.

Answer 17

En primer lugar, no soy físico en absoluto. Soy alguien que tenía curiosidad por entender las teorías de Einstein y sus ideas sobre el espacio y el tiempo. Entonces, todo lo que voy a escribir podría estar completamente equivocado.

Bueno, según mi entendimiento, esta imagen explica esa curvatura del espacio (Éter) basada en masas corporales masivas y esta fue la explicación de Einstein para la gravedad, y si encontraste un video que muestra la Tierra moviéndose (debido a la expansión del universo) con esa curvatura del espacio a su alrededor (que es la gravedad), mostrará por qué la luna orbita la Tierra pero nunca cae sobre ella y por qué los meteoros cambian de dirección cuando se acercan a la Tierra o a cualquier otro objeto con masas masivas. Pero, esta imagen no da relación entre tiempo y espacio.

La principal postulación de Einstein fue que no hay velocidad mayor que la velocidad de la luz. Sin esa postulación, su teoría no funcionará o, más claramente, el universo no será estable según sus pensamientos.

Según entiendo su teoría (que depende mucho de la imaginación), y basada en esa postulación: Suponga que está en una cápsula orbitando la tierra con la velocidad de la luz. Einstein asumió que se comportará con normalidad dentro de la cápsula, pero el tiempo se detendrá o será extremadamente lento, ¿por qué? Bueno, si recuerdas la postulación de que no hay una velocidad mayor que la velocidad de la luz, entonces, ¿qué sucederá si arrojas una pelota pequeña en esa cápsula por una distancia de 1 metro en la misma dirección del movimiento de la cápsula, cuál será la velocidad de la pelota? Debería ser (la velocidad de la cápsula + la velocidad de la pelota que arrojaste dentro de la cápsula), pero esto violará la postulación de que nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. Entonces, ¿qué pasa aquí entonces? Einstein cree que el espacio se expandirá dentro de la cápsula o que el tiempo se reducirá para que (la velocidad de la cápsula + la velocidad de la bola lanzada en la cápsula) no exceda la velocidad de la luz. Recuerde que Velocidad = Distancia / Tiempo, y un hecho dado de que la velocidad de la luz es aproximadamente de 300 kilómetros / segundo, entonces, según esta ecuación, la velocidad total de la pelota lanzada no debe ser mayor que la velocidad de la luz (300 kilómetros / segundo) y para ser exactamente la misma velocidad de la luz, entonces, dentro de la cápsula, podrían suceder 3 cosas:

1- El espacio dentro de la cápsula se expande. De modo que la velocidad de la bola [300K km / seg] = Distancia dentro del barco (300K km) / Tiempo [1 seg]

2- El tiempo dentro de la cápsula se contrae. De modo que Velocidad [300K km / seg] = Distancia (0.001 km) / Tiempo [0.00000000333333333333 sec].

NOTA: Lo que significa que, cada 1 segundo en la tierra, consumirá solo 0.000000003 segundos dentro de la cápsula.

3- Tanto el tiempo se reduce como el espacio se expande, de modo que cuando escribes Distancia / Velocidad debería darte una velocidad de la luz de 300K km / seg.

Sin embargo, Einstein eligió la segunda opción, tal vez porque el observador externo no notará el cambio en el tamaño de las personas dentro de la cápsula, pero las notará como si estuvieran detenidas, ya que por cada 300 millones de segundos (3472 días) en la Tierra solo será igual 1 segundo en la nave espacial.

Basado en todo lo anterior y especialmente en la tercera posibilidad mencionada anteriormente, parece que el espacio y el tiempo no son constantes sino variables y están correlacionados ya que la velocidad de la luz es siempre constante

No sé si mi comprensión es correcta, pero así es como la entiendo.

Answer 18

De hecho, está representado con mayor precisión por esa imagen. La razón por la que vemos imágenes como la de abajo con mayor frecuencia es probablemente porque es más fácil de entender para los principiantes.

Sin embargo, si lo piensas, estas imágenes no son del todo inexactas. La imagen que mencionó es la misma que esta, excepto que tiene más planos en diferentes ángulos que muestran la curvatura del espacio desde todas las direcciones.

Answer 19

¡El universo es plano!

Cuando decimos esto, nos referimos al universo observable, es decir, la parte del universo que podemos ver, es plana.

Pero según el profesor Einstein, la gravedad dobla el espacio, entonces, ¿cómo podemos decir que el universo observable es plano con tanta gravedad? Bueno, la respuesta radica en el hecho de que cuando hablamos de que el universo observable es plano, estamos hablando de la curvatura promedio. Si algo es plano, tiene una curvatura cero. Y resulta que el universo observable tiene una curvatura muy cercana a cero.

La curvatura promedio podría calcularse midiendo la curvatura del espacio en diferentes lugares, de hecho, todos los lugares en el universo observable y luego sumándolos.

El espacio alrededor de la tierra está claramente curvado, como se muestra en la imagen aquí. Pero de lo contrario, en nuestro universo observable, hay un punto donde la curvatura es igual a la curvatura alrededor de la Tierra, pero en dirección opuesta. Entonces, si los sumamos, se cancelan entre sí. ¿Y qué podemos decir? Que el universo es plano.

Entonces, llegando a la respuesta de su pregunta, el universo observable es plano, pero el espacio alrededor de la tierra como se muestra en la imagen de la pregunta también es preciso.

Answer 20

Haz que se te ocurra que no existe el espacio-tiempo. No está bien ser tolerante con la estupidez y las mentiras judías. Hay evidencia de espacio en cada momento de vigilia. Pero nunca ha surgido evidencia de un unicornio como el espacio-tiempo.

“Espacio-tiempo” es el estafador judío saltando de un pie a otro para crear una distracción después de haber mentido y dicho que el espacio se dobla.

Ahora solo detenlo. Este sinsentido ha durado lo suficiente en quora y durante otros cien años en otros lugares. Tienes que dejar de tener miedo de estas personas. Doblar el espacio es un concepto muy estúpido. El espacio no es otro objeto elástico. Es lo que te queda cuando sacas objetos, elásticos o de otro tipo. Como no es un objeto, no puede exhibir las cualidades de los objetos, como la elasticidad. Nunca surgieron pruebas de la curvatura del espacio ni es posible en absoluto.

Si el espacio PODRÍA doblarse, no tendría absolutamente ningún efecto. Imagina a un rabino vendiéndote una caja llena de agujeros de donas. Si él te vendiera 100 agujeros para donas en la caja el lunes, ¿pagarías el doble por 200 agujeros para donas el martes? Usted ve que no importa cuánto acumula en la misma caja. Y no importa cuánto no intente venderte el judío. No debe aceptar las mentiras judías, incluso cuando vienen en una escala de descuento por cantidad industrial, lo que siempre hacen.