viernes, 24 de mayo del 2019 Fecha
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Física, la era cuántica y otros fascinantes conceptos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (11)

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gran-muralla-galaxias

Los científicos para lograr conocer la estructura del universo a su escala más grande, deben retroceder en el tiempo, centrando sus teorías en el momento en que todo comenzó. Para ello, como  todos sabéis, se han formulado distintas teorías unificadoras de las cuatro fuerzas de la naturaleza, con las cuales se han modelado acontecimiento y condiciones en el universo primitivo casi a todo lo largo del camino hasta el principio. Pero cómo se supone que debió haber habido un «antes», aparece una barrera que impide ir más allá de una frontera que se halla fijada a los 10-43 [s] después del Big Bang, un instante conocido como «momento de Planck», en homenaje al físico alemán Max Planck.

Junto a esas cuatro fuerzas fundamentales que intervienen en la dinámica de nuestro Universo para que sea el que podemos observar, también, existen una serie de constantes que persisten en el Tiempo y nunca cambian, como sería el caso de la gravitación universal, la velocidad de la luz en el vacío, la carga del electrón o la masa del protón, si alguna de esas constantes variara, aunque sólo fuese una diez millonésima… ¡La Vida no estaría presente en este Universo!

El momento de Planck es la unidad de momento, denotada por {\displaystyle m_{P}c} en el sistema de unidades naturales conocido como las unidades de Planck.


Se define como:

{\displaystyle m_{P}c={\frac {\hbar }{l_{P}}}={\sqrt {\frac {\hbar c^{3}}{G}}}\;\approx \;6.52485\;kg{\frac {m}{s}}}

donde

En unidades del SI. el momento de Planck equivale a unos 6,5 kg m/s. Es igual a la masa de Planck multiplicada por la velocidad de la luz, con frecuencia asociada con el momento de los fotones primordiales en ciertos modelos del Big Bang que aún perduran.

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“La física, o mecánica cuántica, estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas que empiezan a notarse extraños efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula o simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula.
Los principios básicos de la física cuántica son fundamentalmente dos. El primero es que las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, es el llamado quantum de energía. El segundo es que la posición teórica de las partículas está dada por una función probabilística, es decir que no es una certeza sino más bien una posibilidad.”

Esta barrera existe debido a que antes del momento de Planck, durante el período llamado la «era de Planck o cuántica», se supone que las cuatro fuerza fundamentales conocidas de la naturaleza eran indistinguibles o se hallaban unificadas , que era una sola fuerza. Aunque los físicos han diseñado teorías cuánticas que unen tres de las fuerzas, una por una, a través de eras que se remontan al momento de Planck, hasta ahora les ha sido prácticamente imposible armonizar las leyes de la teoría cuántica con la gravedad de la relatividad general de Einstein, en un sólo modelo teórico ampliamente convincente y con posibilidades claras de ser contrastado en experimentos de laboratorio y, mucho menos, con observaciones.

Si hablamos de singularidades en agujeros negros, debemos dejar la Relatividad General y acudir a la Mecánica Cuántica”… según las leyes de la Relatividad, el eje más horizontal siempre es espacio, mientras que el más vertical siempre es tiempo. Por tanto, al cruzar el horizonte lo que nosotros entendemos por tiempo y espacio ¡habrán intercambiado sus papeles! Puede sonar raro y, definitivamente, es algo completamente anti intuitivo, pero es la clave de que los agujeros negros sean como son y jueguen el papel tan importante que juegan en la física teórica actual. Al fin y al cabo, dentro no es lo mismo que fuera…”

Si ahora queremos cuantizar, es decir encontrar la versión cuántica, la gravedad escrita como RG lo que tenemos que hacer es encontrar la teoría cuántica para la métrica.  Sin embargo, esto no conduce a una teoría apropiada, surgen muchos problemas para dar sentido a esta teoría, aparecen infinitos y peor que eso, muchos cálculos no tienen ni tan siquiera un sentido claro.  Así que hay que buscar otra forma de intentar llegar a la teoría cuántica.

Resultado de imagen de Gravedad cuánticaResultado de imagen de Gravedad cuántica

… espaciotiempo a pequeña escala descrito por una red de espines, por cuerdas vibrantes o de otro modo? De momento, la descripción cuántica de la gravedad …

Como tantas veces hemos comentado, los trabajos que se han realizado sobre poder construir una teoría cuántica de la gravedad nos llevan a un número sorprendente de implicaciones. Por un lado, sólo se ha podido conceptuar a la gravedad cuántica, siempre y cuando, el universo tenga más de cuatro dimensiones. Además, se llega a considerar que en la era de Planck, tanto el universo como la gravedad pudieron ser una sola cosa compacta estructurada por objetos cuánticos infinitamente diminutos, como los que suponemos que conforman las supercuerdas. A esta escala, el mismísimo espaciotiempo estaría sometido a imprescindibles fluctuaciones muy semejantes a las que causan las partículas al nacer y desaparecer de la existencia en el espaciotiempo ordinario. Esta noción ha conducido a los teóricos a describir el universo de la era cuántica como una especie de extremadamente densa y agitada espuma que pudo haber contenido las vibrantes cuerdecillas que propugnan los cosmólogos cuerdistas.

Los físicos especulan que el cosmos ha crecido a desde una «nada» primigenia que al nacer comenzó el principio del tiempo y que, en ese parto, contenía toda la materia y toda la energía.

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Si amplía el espacio-tiempo hasta sus más pequeñas escalas, podría ser como mirar las burbujas espumosas de la materia en sus más infinitesimales componentes.

 

Según la física cuántica, “la nada” no existe. En vez de esto, en la escala más pequeña y elemental del universo hallamos una clase de “espuma cuántica”.

John Wheeler explicó el término de “espuma cuántica” en 1955. A este nivel subatómico, la energía se rige por el principio de Incertidumbre de Heisenberg; sin embargo, para comprender este principio y cualquier aseveración de física cuántica, es importante antes entender que el universo se rige por cuatro dimensiones: tres comprendidas por el espacio que un objeto ocupa (vectores “X”, “Y” y “Z”) y una última, que es el tiempo.

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Hemos sido incapaces (hasta el momento) de juntar lo muy grande con lo muy pequeño en una sóla ecuación, es decir, la Relatividad de las Galaxias y la Cuántica de los átomos. Precisamente por eso, la Gravedad no se deja incluir en el Modelo Estándar de la Física de Partículas. Cuando tratan de juntarlas… ¡Aparecen los infinitos que no se dejan renormalizar!

La Física actual no puede describir lo que sucedió en el Big Bang. La Teoría Cuántica y la Teoría de la Relatividad fracasan en éste estado inicial del Universo infinitamente denso y caliente. Tan solo una teoría de la Gravedad  Cuántica que integre ambos pilares fundamentales de la Física, podría proporcionar una idea acerca de cómo comenzó el Universo.

Según los primeros trabajos sobre la teoría cuántica de la gravedad, el propio espaciotiempo varió en su topografía, dependiendo de las dimensiones del universo niño. Cuando el universo era del tamaño de un núcleo atómico (ver imagen de abajo), las condiciones eran relativamente lisas y uniformes; a los 10-30cm (centro) es evidente una cierta granulidad; y a la llamada longitud de Planck, todavía unas 1.000 veces más pequeño (abajo), el espacio tiempo fluctúa violentamente.

Resultado de imagen de La era cu´çanticaResultado de imagen de La Cuántica de Planck

La Gravedad de Einstein y la Cuántica de Planck… ¡No casan!

Los físicos han intentado con denuedo elaborar una teoría completa de la gravedad que incluya la mecánica cuántica. Los cálculos de la mayoría de las teorías propuesta de la «gravedad cuántica» arrojan numerosos infinitos. Los físicos no están seguros si el problema es técnico o conceptual. No obstante, incluso prescindiendo de una teoría completa de gravedad cuántica, se puede deducir que los efectos de la teoría cuántica, habrían sido cruciales durante los primeros 10-43 segundos del inicio del universo, cuando éste tenía una densidad de 1093 gramos por centímetro cúbico y mayor. (El plomo sólido tiene una densidad de aproximadamente diez gramos por centímetro cúbico.) Este período, que es el que corresponde a la era de Planck, y a su estudio se le llama cosmología cuántica.

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Como el universo en su totalidad habría estado sujeto a grandes incertidumbres y fluctuaciones durante la era de Planck o era cuántica, con la materia y la energía apareciendo y desapareciendo de un vacío en grandes cantidades, el concepto de un principio del universo podría no tener un significado bien definido. En todo caso, la densidad del universo durante este período es de tal magnitud que escapa a nuestra comprensión. Para propósitos prácticos, la era cuántica podría considerarse el estado inicial, o principio, del universo. En consecuencia, los procesos cuánticos ocurridos durante este período, cualquiera sea su naturaleza, determinaron las condiciones iniciales del universo.

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Observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 millardos de años (entre 13 730 y 13 810 millones de años) y por lo menos … Sin embargo…

El universo estaba a 3.000° Hace doce mil quinientos millones de años; a 10 mil millones de grados (1010° K) un millón de años antes, y, tal vez, a 1028° K un par de millones más temprano. Pero, y antes de ese tiempo ¿qué pasaba? Los fósiles no faltan, pero no sabemos interpretarlos. Mientras más elevada se va haciendo la temperatura del universo primigenio, la situación se va complicando para los científicos. En la barrera fatídica de los 1033° K –la temperatura de Planck–, nada funciona. Nuestros actuales conocimientos de la física dejan de ser útiles. El comportamiento de la materia en estas condiciones tan extremas deja de estar a nuestro alcance de juicio. Peor aún, hasta nuestras nociones tradicionales pierden su valor. Es una barrera infranqueable para el saber de la física contemporánea. Por eso, lo que se suele decir cómo era el universo inicial en esos tempranos períodos, no deja de tener visos de especulación.

Los progresos que se han obtenido en física teórica se manifiestan a menudo en términos de síntesis de campos diferentes. Varios  son los ejemplos que de ello encontramos en diversos estudios especializados, que hablan de la unificación de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

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    En física se cuentan con dos grandes teorías de éxito: la cuántica y la teoría de la relatividad general.

Cada una de ellas ha demostrado ser muy eficiente en aplicaciones dentro de los límites de su ámbito propio. La teoría cuántica ha otorgado resultados más que satisfactorios en el estudio de las radiaciones, de los átomos y de sus interacciones. La ciencia contemporánea se presenta como un conjunto de teorías de campos, aplicables a tres de las grandes interacciones: electromagnética, nuclear fuerte, nuclear débil. Su poder predictivo es bastante elocuente, pero no universal. Esta teoría es, por ahora, incapaz de describir el comportamiento de partículas inmersas en un campo de gravedad intensa. Ahora, no sabemos si esos fallos se deben a un problema conceptual de fondo o falta de capacidad matemática para encontrar las ecuaciones precisas que permitan la estimación del comportamiento de las partículas en esos ambientes.

La teoría de la relatividad general, a la inversa, describe con gran precisión el efecto de los campos de gravedad sobre el comportamiento de la materia, pero no sabe explicar el ámbito de la mecánica cuántica. Ignora todo acerca de los campos y de la dualidad onda-partícula, y en ella el «vacío» es verdaderamente vacío, mientras que para la física cuántica hasta la «nada» es «algo»…

                  Nada está vacío, ya que, de donde surge es porque había

Claro está, que esas limitaciones representativas de ambas teorías no suelen tener mucha importancia práctica. Sin embargo, en algunos casos, esas limitantes se hacen sentir con agresividad frustrando a los físicos. Los primeros instantes del universo son el ejemplo más elocuente.

El científico investigador, al requerir estudiar la temperatura de Planck, se encuentra con un cuadro de densidades y gravedades extraordinariamente elevadas. ¿Cómo se comporta la materia en esas condiciones? Ambas teorías, no dicen mucho al respecto, y entran en serias contradicciones e incompatibilidades. De ahí la resistencia de estas dos teorías a unirse en una sólo teoría de Gravedad-Cuantíca, ya que, cada una de ellas reina en un universo diferente, el de lo muy grande y el de lo muy pequeño.

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Todo se desenvuelve alrededor de la noción de localización. La teoría cuántica limita nuestra aptitud para asignar a los objetos una posición exacta. A cada partícula le impone un volumen mínimo de localización. La localización de un electrón, por ejemplo, sólo puede definirse alrededor de trescientos fermi (más o menos un centésimo de radio del átomo de hidrógeno). Ahora, si el objeto en cuestión es de una mayor contextura másica, más débiles son la dimensión de este volumen mínimo. Se puede localizar un protón en una esfera de un décimo de fermi, pero no mejor que eso. Para una pelota de ping-pong, la longitud correspondiente sería de unos 10-15 cm, o sea, bastante insignificante.La física cuántica, a toda partícula de masa m le asigna una longitud de onda Compton: lc = h / 2p mc

Por su parte, la relatividad general igualmente se focaliza en la problemática del lugar que ocupan los objetos. La gravedad que ejerce un cuerpo sobre sí mismo tiende a confinarlo en un espacio restringido. El caso límite es aquel del agujero negro, que posee un campo de gravedad tan intenso que, salvo la radiación térmica, nada, ni siquiera la luz, puede escapársele. La masa que lo constituye está, según esta teoría, irremediablemente confinada en su interior.

En lo que hemos inmediatamente descrito, es donde se visualizan las diferencias entre esos dos campos del conocimiento. Uno alocaliza, el otro localiza. En general, esta diferencia no presenta problemas: la física cuántica se interesa sobre todo en los microobjetos y la relatividad en los macroobjetos. Cada cual en su terreno.

Resultado de imagen de La Física cuánticaResultado de imagen de Macroobjetos como los astros

Sin embargo, ambas teorías tienen una frontera común para entrar en dificultades. Se encuentran objetos teóricos de masa intermedia entre aquella de los microobjetos como los átomos y aquella de los macroobjetos como los astros: las partículas de Planck. Su masa es más o menos la de un grano de sal: 20 microgramos. Equivale a una energía de 1028 eV o, más aún, a una temperatura de 1033° K. Es la «temperatura de Planck».

Ahora bien, si queremos estimar cuál debería ser el radio en que se debe confinar la masita de sal para que se vuelva un agujero negro, con la relatividad general la respuesta que se logra encontrar es de que sería de 10-33 cm, o sea ¡una cien mil millonésima de mil millonésima de la dimensión del protón! Esta dimensión lleva el nombre de «radio de Planck». La densidad sería de ¡1094 g/cm3! De un objeto así, comprimido en un radio tan, pero tan diminuto, la relatividad general sólo nos señala que tampoco nada puede escapar de ahí. No es mucha la información.

Si recurrimos a la física cuántica para estimar cuál sería el radio mínimo de localización para un objeto semejante al granito de sal, la respuesta que encontramos es de un radio de 10-33 cm. Según esta teoría, en una hipotética experiencia se lo encontrará frecuentemente fuera de ese volumen. ¡Ambos discursos no son coincidentes! Se trata de discrepancias que necesitan ser conciliadas para poder progresar en el conocimiento del universo. ¿Se trata de entrar en procesos de revisión de ambas teoría, o será necesaria una absolutamente nueva? Interrogantes que solamente el devenir de la evolución de la física teórica las podrá responder en el futuro.

Dibujo20121227 SUSY particles - SM particles - in spanish

No sabemos por qué existen los fermiones y los bosones gauge que han sido observados en los experimentos. Todas las piezas del puzzle encajan a la perfección, pero la imagen mostrada en el puzzle no la han elegido las leyes físicas que conocemos, nos viene impuesta por la Naturaleza. Lo único que podemos decir es que la Naturaleza es así y nos gustaría saber el porqué, pero aún estamos muy lejos de descubrirlo (si es que es posible hacerlo sin recurrir a un principio antrópico).

Resultado de imagen de Teoria MResultado de imagen de Teoria M

De todas las maneras, en lo que se refiere a una Teoría cuántica de la Gravedad, tendremos que esperar a que se confirmen las teorías de supergravedad, supersimetría, cuerdas, la cuerda heterótica, supercuerdas y, la compendiada por Witten Teoría M. Aquí, en estas teorías (que dicen ser del futuro), sí que están apasiblemente unidas las dos irreconcialbles teorías: la cuántica y la relativista, no sólo no se rechazan ni emiten infinitos, sino que, se necesitan y complementan para formar un todo armónico y unificador.

¡Si pudiéramos verificarla!

Pero, contar con la energía de Planck (1019 GeV), no parece que, al menos de momento, no sea de este mundo. Ni todos los aceleradores de partículas del mundo unidos, podrían llegar a conformar una energía semejante.

emilio silvera

 

  1. 1
    Pedro
    el 14 de marzo del 2019 a las 18:05

    Acerca de la noción: espacio tiempo, que son un mismo concepto, indisolublemente unidos relacionados.
    Osea nace un niño en un hospital y en un tiempo concreto 10/12/2001. Bien.
    Acontece cualquier evento y lo asociamos a unas determinadas coordinadas espaciales y una temporal.
    Primera cuestión ¿Que ocurre cuando no sabemos la coordenada temporal?  Por ejemplo fecha del incidente, u accidente y si tenemos la prueba del delito y lugar concreto del mismo.
    Claro, que no sepamos la fecha del delito es muy distinto a que no tenga un tiempo asociado. Bien.
    Seguimos:. Ahora tenemos una estrella visible, la asociamos unas coordenadas espaciales y una temporal.(localidad).
    Resulta que está estrella acaba su ciclo vital. Desaparece como tal, solo queda un remanente, nebulosa planetaria.
    Osea el tiempo bio-estrella desaparece sin embargo su localidad sigue hay.
    El espacio que ocupaba tal supuesta estrella (sigue hay) y el tiempo inherente a la misma ya no son un componente relacionado. Como si se hubiera desacoplado.
    En qué quedamos :¿ son un mismo componente o no? Osea están indisolublemente unidos?
    Si el tiempo es una componente real, si desaparece el tiempo también tendría que desaparecer el espacio inherente al mismo y viceversa.
    Salvo que pensemos, hay un espacio cosmológico y un tiempo cosmológico.
    El espacio es absoluto siempre estará hay, aunque cambien de posición los objetos, y será relativa su posicion de los objetos.
    A diferencia del tiempo, que habrá un tiempo absoluto o llamemosle cosmológico. Y un tiempo relativo dependiente de cada componente u fenómeno físico.
    Entonces, nos cuentan los cuerpos en movimiento cambian su ritmo de tiempo, varia en función de su velocidad, a diferencia del ritmo de tiempo absoluto o cosmológico que es fijo (su razón es 1, de la serie aritmética natural). Ya que solo conocemos un solo universo, y de este no sabemos a qué velocidad ( ni siquiera sabemos si se muevo o no, ) va y tampoco si se sostiene en el aire sin más sino que ocupa un espacio volumetrico, ya que no se sustenta en la nada.
    Resumo: yo diría hay un espacio y tiempo cosmológico absoluto , es relativa la posición de los objetos, y es relativa el tiempo inherente a los mismos en función de su velocidad y o trensferencia energética entre sus contituyentes.(de hay uno viven más o menos, o bien la estabilidad de sus componente varíe en más o en menos).
    ¿Podríamos hablar de espacio sin objetos que hagan referencia del mismo?
    ¿Podríamos hablar de espacio sin un mensajero? (Luz)
    ¿Podríamos hablar de espacio si resulta intransitable? Osea permeado de una densidad infinita?
    ¿Podríamos hablar del espacio, sin un navegador posible u falta de guía osea falta de una metodología de trabajo previa?
    Si resulta que el tiempo inherente a cada objeto si es relativo , el espacio donde están contenidos los objetos no es relativo, si su posicion. Y se me ocurre que :tiempo y espacio son conceptos muy dispares, sin ninguna relación entre los mismos, y el ritmo del tiempo todo un disparate.(llamase relativo u absoluto).
     

    Que la gravedad sea una distorsión espacial, ya que los planetas siguen de terminadas órbitas, bien, al igual que la luz cambia su trayectoria formando lentes gravitatorias. Pero de hay afirmar que espacio y tiempo son un mismo ente. Yo no lo veo por ningún sitio.
    Osea hay si acaso un tiempo absoluto cuya razón es uno. Osea inexorablemente. (Que el ritmo de tiempo varía con la velocidad, yo no lo veo nada claro por ningún sitio).
    Quiero decir si una estrella desaparece , el espacio que ocupaba sigue hay, ¿A dónde va el tiempo inherente de la misma? Tal a vez los distintos restos del su resto fósiles.? Y ¿ si ya no quedan restos fósiles?.
    Por tanto tiempo y espacio son muy dispares. Si desaparece el uno también el otro, y esto no acontece. Ya que el espacio sigue hay, al margen de si hay objetos visibles o no. Y no digamos si el espacio entre objetos se expande.
    ¿Como localizamos a algo u alguien Si no conocemos las coordenada temporal?, una posible solución, conociendo el gasto energético en recorrer un espacio determinado asociado aún programa de navegación preestablecido, u ruta previa y metodología de trabajo previa.

    Responder
  2. 2
    Pedro
    el 14 de marzo del 2019 a las 19:15

    Una cuestión resulta que calculamos el tiempo de una estrella en función de su masa y su impetuosidad energética. 5000 millones de años. (Su tiempo inherente) De hay distinguir unas de otras, etc.
    Ahora resulta que colapsa con otra estrella,  la noción de tiempo inherente queda en entredicho. Problema ¿Que es un tiempo inherente? Un concepto sin más. No hay ninguna ley física que diga está estrella tiene que durar tanto tiempo ya que es su tiempo inherente intrínseco.

    Responder
  3. 3
    Pedro
    el 14 de marzo del 2019 a las 19:37

    Si me preguntan : ¿Que miden los relojes? Desde luego no tiempo sino, el impetu de las cosas, osea en el caso de los seres vivos el metabolismo celular.
    Si me preguntan :¿Qué hora es? Desde luego no las 15:00 . sino un balance energético cuyo resto positivo es 15:00, en una escala supuestamente imaginaria del 1:00 a 24:00.

    Responder
  4. 4
    emilio silvera
    el 15 de marzo del 2019 a las 4:48

    Los que saben más que nosotros, dicen:


    “El espacio-tiempo es el modelo matemático que combina el espacio y el tiempo en un único continuo como dos conceptos inseparablemente relacionados. En este continuo espacio-temporal se representan todos los sucesos físicos del Universo, de acuerdo con la teoría de la relatividad y otras teorías físicas. La expresión espacio-tiempo ha devenido de uso corriente a partir de la teoría de la relatividad especialformulada por Einstein en 1905, siendo esta concepción del espacio y el tiempo uno de los avances más importantes del siglo XX en el campo de la física.
    De acuerdo a las teorías de la relatividad de Einstein, el tiempo no puede estar separado de las tres dimensiones espaciales, sino que al igual que ellas, este depende del estado de movimiento del observador. En esencia, dos observadores medirán tiempos diferentes para el intervalo entre dos sucesos, la diferencia entre los tiempos medidos depende de la velocidad relativa entre los observadores. Si además existe un campo gravitatorio también dependerá la diferencia de intensidades de dicho campo gravitatorio para los dos observadores. El trabajo de Minkowskiprobó la utilidad de considerar el tiempo como un ente matemático único y continuo que se puede entender desde una perspectiva pseudoeuclidiana, la cual considera al Universo como un “espacio de cuatro dimensiones” formado por tres dimensiones espaciales físicas observables y por una “cuarta dimensión” temporal (más exactamente una variedad lorentziana de cuatro dimensiones). Un caso simple es el espacio-tiempo usado en relatividad especial, donde al combinar espacio y tiempo en un espacio tetradimensional, se obtiene el espacio-tiempo de Minkowski.”

    “En general, un suceso específico puede ser descrito por una o más coordenadas espaciales y una temporal. Por ejemplo, para identificar de manera única un accidente automovilístico, se pueden dar el punto kilométrico donde ocurrió (una coordenada espacial), y cuándo ocurrió (una coordenada temporal). En el espacio tridimensional, se requieren tres coordenadas espaciales. Así un modelo simple de espacio tiempo es el espacio-tiempo de Minkowski:

    {\displaystyle {\mathcal {M}}=\{(t,x,y,z)|(t,x,y,z)\in \mathbb {R} ^{4}\}}

     
    donde t es la coordenada temporal medida por un cierto observador, y x, y, z las coordenadas cartesianas espaciales medidas por el mismo observador.”

    De todas las maneras, el dudar a estas alturas del hecho (cierto) de que el Tiempo varia con la velocidad, no parece razonable después de tantos experimentos que lo confirman, De la misma manera que también varía la masa de objetos que viajen a velocidades cercanas a c.

    Hay cuestiones que están muy bien estudiadas y comprobadas y, el que nosotros no podamos entenderlas no quiere decir que no sean ciertas. Si no vamos a confiar en la ciencia… ¿En qué lo haremos?

    Responder
    • 4.1
      Pedro
      el 16 de marzo del 2019 a las 20:34

      Acerca de la idea espacio tiempo un mismo concepto intrínsecamente relacionado según la relatividad, voy a poner un ejemplo, que muestra  lo que trato de exponer. Como abstracción mental y o matemática está muy bien espacio tiempo una sola entidad.
      Resulta que estoy en una parada de autobús y el autobús no hay manera de que llegue de manera puntual, espero 5 minutos, después 15, después 30. Osea el tiempo corre y yo sigo en la misma parada.  Si es una identidad única, debería ir correlacionada, al unisono. Y en este caso no se cumple, vamos me parece a mí.

      A esto me refería cuando me parece que son cosas muy distintas.

       
         Ahora vamos a una localización, determinada, y una cita posterior.
      Conocemos unas coordenadas, solo falta indicar día, hora, etc. Esta componente temporal la sustituimos por una referente imaginario. Por ejemplo pulsaciones latidos del corazón de uno de ellos. ¿Cuando el contador de latidos marque 3000000000 nos vemos?. lectura actual de ambos contadores 3500. Solo queda cuándo inicia cada uno referencia de inicio, dependiendo de donde este. 
      Sabiendo previamente cuanto cuenta el contador.  Ir de A a B.  Y de C a B.. y una ruta previamente estipulada.
      Se resta está lectura parcial y ya sabemos la hora de partida de cada uno y resuelta la cuestión sin dimensión temporal. Solo con una referencial (la latidos del corazón). No estamos contando ni minutos, ni horas, ni segundos, sino sólo latidos.
      Claro si a uno de ellos le da una parada cardiaca ,problema, no tan distinto de cuando uno olvida algo.
       
      Y que nadie se le ocurra pensar que contar pulsaciones, latidos, es lo mismo que contar tiempos. Ya que si decimos que el tiempo es inexorablemente, los latidos del corazón no lo son.ok

      Responder
  5. 5
    Pedro
    el 16 de marzo del 2019 a las 7:48

    ¿Seguro que varía el ritmo de tiemp?o y no son los mismísimos aparatos de medida, que se ven afectados por tales velocidades, como el aumento de masa de las partículas, o las fuerzas g, en el caso de los astronautas en salidas espaciales.

    Responder
    • 5.1
      Emilio Silvera
      el 16 de marzo del 2019 a las 8:22

      Existen situaciones en los que el Tiempo se ralentiza.

      “Einstein tenía razón. Pocos han osado dudar del genio, pero físicos alemanes han verificado experimentalmente una predicción de la teoría especial de la relatividad de Einstein con una precisión sin precedentes. Los experimentos en un acelerador de partículas en Alemania confirman que el tiempo se mueve más lento para un reloj en movimiento que para un uno fijo.

      El trabajo es la prueba más rigurosa de este efecto “dilatación del tiempo”, que Einstein predijo de forma teórica. Una de las consecuencias de este efecto es que una persona que viaja en un cohete de alta velocidad envejecería más lentamente que la gente en la Tierra.

      TEORÍA FUNDAMENTAL

      Las matemáticas que describen el efecto de dilatación del tiempo son “fundamentales para todas las teorías físicas”, dice Thomas Udem, un físico del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, por lo que es “de suma importancia verificar la teoría con la mayor precisión posible”.

      El artículo ha sido publicado en ‘Physical Review Letters’. Es la culminación de 15 años de trabajo de un grupo internacional de colaboradores incluyendo al premio Nobel Theodor Hänsch, director del Instituto Max Planck de óptica.

      COMPARACIÓN DE RELOJES

      Para probar el efecto de dilatación del tiempo, los físicos necesitan comparar dos relojes –uno que está parado y otro que se mueve–. Para ello, los investigadores utilizaron el anillo de almacenamiento experimental, donde se almacenan y se estudian las partículas de alta velocidad en el Centro Helmholtz GSI para la investigación de iones pesados en Darmstadt, Alemania. Los científicos emularon la frecuencia de reloj con el movimiento de partículas subatomicas tras la aceleración de iones de litio a un tercio de la velocidad de la luz en el acelerador. La misma partícula tiene un comportamiento si está en movimiento o en situación estacionaria.

      PRECISIÓN SIN PRECEDENTES

      Los investigadores midieron el efecto de dilatación del tiempo con mayor precisión que en cualquier estudio anterior, incluyendo uno publicado en el 2007 por el mismo grupo de investigación.

      Comprender la dilatación del tiempo tiene también implicaciones prácticas. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se cronometra esencialmente en órbita, y el ‘software’ de GPS tiene que dar cuenta de diminutos desplazamientos de tiempo en el análisis de la información de navegación.

      La Agencia Espacial Europea (ESA) planea probar la dilatación del tiempo en el espacio cuando ponga en marcha su reloj atómico Ensemble in Space (ACES), un experimento que se enviará a la Estación Espacial Internacional en el 2016, informa ‘Nature’.”

      Según de qué fenómenos estemos hablando habrá que considerar el comportamiento del Tiempo, por ejemplo. Supongamos que pudiéramos visitar la singularidad de un agujero negro, allí (se supone) la densidad es inmensa y, el Tiempo, no es que transcurra lentamente, es que se detiene, deja de existir.

      Hay muchas cosas que no entendemos bien, y, desde luego, el Tiempo, es una de ellas.

      Responder
  6. 6
    Pedro
    el 16 de marzo del 2019 a las 9:23

    Si en un AN. el tiempo deja de existir como se habla entonces de su evaporización, radiación de , todo un contrasentido., Y para más inrri una vaporización mayor que la propia edad del universo actual.

    Responder
    • 6.1
      Emilio Silvera
      el 16 de marzo del 2019 a las 9:41

      ¡Extraña mecánica cuántica! La radiación de Hawking es el resultado de la inmensa fuerza de gravedad que genera el agujero negro que atrae la materia circundante, y, cuando la engulle “espaguetizada” o “triturada” desprende esas partículas de radiación antes de llegar a la región de irás y no volverás. 

      De todas las maneras es difícil que esa vaporización sea mayor que la edad del Universo actual, Ese sí que es un contrasentido. En cuanto a que el Tiempo deja de existir, no ocurre en el agujero negro que está en forma dinámica y haciendo “su trabajo” de engullir materia, el Tiempo sólo se detiene en la singularidad, esa que genera tanta fuerza de Gravedad que no deja escapar ni a la luz. De ahí lo de agujero negro.

      De todas las maneras, habrá que tener en cuenta que no pocos físicos se pasan su vida entera estudiando fenómenos como este y, no acaban comprendiendo la complejidad que ahí está encerrada. 

      Responder
  7. 7
    Pedro
    el 17 de marzo del 2019 a las 9:46

    Vamos a enredar más la madeja, nos cuentan donde hay pozos gravitacionales, estrellas, etc. resulta que allí el espacio se ve deformado, adquiere ciertas peculiaridades su geometría, de hay las lentes gravitacionales, las órbitas de los planetas, osea el origen de la gravedad, curvatura espacial. 
    Resulta que cuando una estrella explora resuta que es simétrica en todas direcciones por igual . Tendría que resultar su dispersión en función de la geometría adyacente a la misma, y esto no ocurre.

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    • 7.1
      emilio silvera
      el 18 de marzo del 2019 a las 4:28

      Supongamos que el Sol está agotando su su combustible nuclear de fusión y se convierte en una gigante roja donde su masa está mucho menos densa que ahora que fusiona en la secuencia principal. En esa fase, todavía y utilizando el efecto triple alfa, fusiona helio en Carbono, Oxígeno… hasta que al llegar al Hierro se detiene porque no puede seguir el proceso.

      Volvemos atrás y comprobamos que la estabilidad del Sol está enmarcada en dos fuerzas contrapuestas que se nivelan: Por una parte la radiación de fusión hace que toda esa ingente masa tienda a expandirse (como la leche cuando hierve), y, por la otra, la fuerza de Gravedad que genera tiende a contraerla, así, la una frena a la otra y el Sol está estable.

      Cuando siendo estrella gigante roja deja de fusionar, la expansión que frenaba a la Gravedad cesa, y, la Gravedad queda libre para comprimir la masa que bajo cierto proceso de degeneración de electrones queda finalmente como una enana blanca y deja una Nebulosa planetaria que se ha formado por las capas más exteriores de la gigante roja que estaban menos sujetas por la gravedad.

      La eyección de las capas exteriores de la gigante roja hace que se expanda pero también, siendo un gas, éste se dispersa y la forma que toma no siempre será simétrica a pesar de que la expansión fuese isotrópica en su comienzo, es decir, que el material fue lanzado por igual en todas las direcciones.

      Esto no implica que no se cumpla la geometría, simplemente obedece al comportamiento de los gases poco densos que pueden tomar formas variadas. Sin embargo, podrás comprobar que todas las Nebulosas planetarias, tengan la forma que puedan tener, están retenidas por el pequeño punto blanco (la estrella enana blanca) que con una alta densidad genera una fuerza de Gravedad grande.

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