Divulgación Velocidad de la luz en tiempo y espacio

[Rubieras]

Hola a todos.
El otro día escuché en un podcast llamado "El Explicador", os lo recomiendo altamente, que todos nosotros viajamos a la velocidad de la luz. Lo único que podemos "elegir" es que fracción de velocidad le adjudicamos al tiempo, y cual al espacio. Si nos aproximamos a la velocidad de la luz en el espacio, el tiempo tiende a detenerse, y viceversa. A grandes rasgos, si esto es correcto, creo que lo entiendo. Pero, si para definir a que velocidad nos estamos moviendo tenemos que tener un sistema de referencia con el cual compararnos, ¿es el tiempo también relativo según el sistema de referencia a comparar?

Lo que quiero decir es que se supone que si consiguiésemos estar totalmente inmóviles, el tiempo para nosotros pasaría a la máxima velocidad física posible. Pero...¿inmóviles respecto a que? Solo se me ocurre como punto de referencia, el centro del universo, si pudiésemos saber donde se encuentra y como localizarlo.

A raíz de esto, os hago otra pregunta. ¿Hay pruebas de existencia del tejido espacial?
Si existe dicho tejido, ¿se mueve? ¿transladandose, rotando y vibrando?

Si este tejido fuese inmóvil, ¿ No nos podríamos comparar nuestros viajes en referencia a el?

Siento que todo sea tan farragoso, pero no encuentro mejores palabras para explicarlo.
Muchas gracias a todos por adelantado.
Un saludo.

[pod]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Esa forma de explicarlo es bastante común, y es esencialmente correcta. Aunque la relación no es una "fracción" de velocidad repartida a cada cosa, sino que la relación es del siguiente estilo:

$$(\text{velocidad temporal})^2 - (\text{velocidad espacial})^2 = ( \text{velocidad de la luz} )^2 .$$

No existe ningún tejido del espacio tiempo, aunque es un término muy común también. No hay forma de definir un estado de reposo absoluto (ni de movimiento absoluto), siempre es con respecto a algo.

Toda la explicación de tu primeros dos párrafos se refiere al tiempo medido por un observador externo. Él compara el ritmo de su reloj con el tuyo, y se da cuenta que tu reloj va a un ritmo más lento si te estás moviendo.

Pero todo esto siempre es relativo a ese observador en concreto. Cualquier otro observador puede hacer lo mismo.

En particular, tu mismo puedes observar tu reloj. Como siempre estás en reposo relativo contigo mismo, siempre ves tu reloj al mismo ritmo. Así que, en definitiva, puedes controlar la velocidad a la que te acercas al futuro de otros observadores, pero siempre vives tu vida al mismo ritmo (al menos, Físicamente).

[Rubieras]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Muchas gracias por la respuesta tan rápida.
Respecto a lo del tejido del cosmos... por lo que tengo entendido, se supone que la gravedad "no existe". La Tierra gira alrededor del sol porque el sol deforma el espacio alrededor suyo y los planetas giran siguiendo el camino "mas sencillo", pero siempre cayendo hacia el. No se si será por los documentales de Brian Greene, pero en la cabeza tengo como el sol está en el centro "aplastando" el "tejido" y los planetas giran alrededor, como si el sol fuese el centro de una ruleta de los casinos, y la bola que gira por la parte superior, un planeta. Me cuesta entender como se puede deformar el espacio, sin que este tenga un tejido, o algo tangible ( o intangible) que deformar.

¿Me podeis aclarar esto?
Muchas gracias.

[hennin]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Es la propia geometría del espacio-tiempo. Éste se curva por la presencia de Materia y Energía. No se nos mete en la cabeza fácilmente porque a ver quién es capaz de visualizar correctamente 4 dimensiones (3espaciales y 1 temporal) en las que se producen contracciones espaciales y dilataciones temporales.

Espero haberte ayudado, un saludo. =)

[pod]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Muchas gracias por la respuesta tan rápida.
Respecto a lo del tejido del cosmos... por lo que tengo entendido, se supone que la gravedad "no existe". La Tierra gira alrededor del sol porque el sol deforma el espacio alrededor suyo y los planetas giran siguiendo el camino "mas sencillo", pero siempre cayendo hacia el. No se si será por los documentales de Brian Greene, pero en la cabeza tengo como el sol está en el centro "aplastando" el "tejido" y los planetas giran alrededor, como si el sol fuese el centro de una ruleta de los casinos, y la bola que gira por la parte superior, un planeta. Me cuesta entender como se puede deformar el espacio, sin que este tenga un tejido, o algo tangible ( o intangible) que deformar.

¿Me podeis aclarar esto?
Muchas gracias.

Como dije en el anterior mensaje, es una expresión muy común en divulgación.

Pero hay que entender que para hacer divulgación lo que hacemos son comparaciones. Comparamos el espacio-tiempo con una tela que se dobla. Pero las comparaciones son eso, comparaciones entre cosas similares. Tienen un límite, y no hay que tomarselas al pie de la letra en todo.

En este caso, que se hable de "tejido" no hay que tomarselo como si el espacio-tiempo fuera una tela tangible, que se puede ver y tocar. No tiene substancia. Se puede curvar cómo una tela, pero la comparación termina ahí.

[Rubieras]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

¡¡Muchas gracias por las aclaraciones. Al hilo de esto, me viene a la mente una idea. Leí el año pasado, " El universo Elegante". Supongo que lo conoceréis, es un libro que habla de supercuerdas, teoría M, etc. Me costó un montón porque es muy denso, y yo nunca he estudiado física. Creo recordar que Brian Greene decía que toda la materia, anti materia, energía oscura, materia oscura, partículas virtuales, etc, si la teoría es cierta, están compuestas por unos pequeños hilos de energía llamados "cuerdas". También he escuchado últimamente que en una porción del espacio donde no haya nada, esté vacía, aparecen continuamente partículas virtuales, que solamente se vuelven reales cuando "chocan" contra otra partícula. Hasta entonces, se considera que "ocupan" todo el universo, o más bien, que pueden estar en cualquier lugar del universo. Ahí va la pregunta. Si las supercuerdas existiesen, ¿componen solo la materia, antimateria, energía, etc? ¿o también ocupan el vació? ¿existe el vacío total? Yo pensaba que las supercuerdas era como una red infinita de energía en todas las dimensiones posibles unidas entre si, y eso es lo que pensaba yo que era el "tejido", y que dependiendo de su vibración, se formaban las partículas, pero que también unían partículas distantes entre si, donde se supone que está el "vació"

[pod]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

¡¡Muchas gracias por las aclaraciones. Al hilo de esto, me viene a la mente una idea. Leí el año pasado, " El universo Elegante". Supongo que lo conoceréis, es un libro que habla de supercuerdas, teoría M, etc. Me costó un montón porque es muy denso, y yo nunca he estudiado física. Creo recordar que Brian Greene decía que toda la materia, anti materia, energía oscura, materia oscura, partículas virtuales, etc, si la teoría es cierta, están compuestas por unos pequeños hilos de energía llamados "cuerdas". También he escuchado últimamente que en una porción del espacio donde no haya nada, esté vacía, aparecen continuamente partículas virtuales, que solamente se vuelven reales cuando "chocan" contra otra partícula. Hasta entonces, se considera que "ocupan" todo el universo, o más bien, que pueden estar en cualquier lugar del universo. Ahí va la pregunta. Si las supercuerdas existiesen, ¿componen solo la materia, antimateria, energía, etc? ¿o también ocupan el vació? ¿existe el vacío total? Yo pensaba que las supercuerdas era como una red infinita de energía en todas las dimensiones posibles unidas entre si, y eso es lo que pensaba yo que era el "tejido", y que dependiendo de su vibración, se formaban las partículas, pero que también unían partículas distantes entre si, donde se supone que está el "vació"

La teoría de cuerdas es parecida a cualquier otra teoría, sólo que en vez de puntos las partículas son alargadas.

Como dijimos, el espacio en si no tiene ningún tipo de substancia, ni en cuerdas ni en ninguna teoría científica.

[hennin]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Rubieras, como bien afirmas, según el estado de vibración de la cuerda (en lo que llaman espacio Calabi-Yau) dará lugar a una partícula u otra (bosones, fermiones, etc). Por ejemplo, las partículas materiales son cuerdas abiertas y las cuerdas cerradas son partículas de intercambio (bosones). Uno de los descubrimientos teóricos más importantes es que "resuelve" el problema del gravitón.

Contestando a tu pregunta sobre el vacío. Según la mecánica cuántica no existe la nada como tal, porque en la propia nada hay perturbaciones a nivel microscópico en las que se "piden prestadas" energía al universo y luego se ceden (conservándose la energía). Por tanto, se debe diferenciar el vacío cósmico y la nada(porque ésta no existe segun la mecánica cuántica).

Por otro lado, yo también me leí ese libro y vi muy interesante a lo que llama "falso vacío". Es una especie de sustancia por así decirlo que engloba los multiuniversos en donde no hay "nada". Es un poco ciencia ficción pero si lo han planteado será por algo. http://es.wikipedia.org/wiki/Falso_vac%C3%ADo

[Rubieras]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Bueno, muchas gracias a todos por contestar las dudas de gente como yo, que no tenemos esa idea tan global de como funciona el universo como la que pueda tener un físico. Realmente os admiro. Y me gustaría ser como vosotros. Enhorabuena, porque contribuís a la Evolucion de nuestra especie, aunque suene cursi. Un saludo. Seguiré preguntando.

[pod]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Henin, sería adecuado que no hablaras de lo que no conoces.

Por otro lado, por favor procurar no desviar tanto el tema de los hilos. Solo voy a contestar tus incorrecciones, pero por favor que la discusión ulterior se haga en hilos con la temática adecuada.

según el estado de vibración de la cuerda (en lo que llaman espacio Calabi-Yau)

Las cuerdas vibrarán aunque no se compactifique a un Calabi-Yau. De hechos, el CY no es necesario para nada en cuerdas, antaño era la única forma de intentar recuperar un universo con sólo 4 dimensiones, pero hoy en día ya no es así; de hecho los CY han perdido bastante interés en los últimos años.

Por ejemplo, las partículas materiales son cuerdas abiertas y las cuerdas cerradas son partículas de intercambio (bosones). Uno de los descubrimientos teóricos más importantes es que "resuelve" el problema del gravitón.

La mayoría de teorías de cuerdas no contienen cuerdas abiertas, sólo cerradas. Por ejemplo, la teoría tipo I sí contiene, pero las de tipo II no. En ningún lugar dice que las cerradas sólo puedan ser bosones...

Según la mecánica cuántica no existe la nada como tal,

El vacío es un concepto bien definido en teoría cuántica de campos. Difiere bastante del concepto intuitivo, pero es algo bien definido.

porque en la propia nada hay perturbaciones a nivel microscópico en las que se "piden prestadas" energía al universo y luego se ceden (conservándose la energía).

Esta es una interpretación un poco extraña...

Por otro lado, yo también me leí ese libro y vi muy interesante a lo que llama "falso vacío". Es una especie de sustancia por así decirlo que engloba los multiuniversos en donde no hay "nada". Es un poco ciencia ficción pero si lo han planteado será por algo. http://es.wikipedia.org/wiki/Falso_vac%C3%ADo

El vacío no es una substancia, como su propio nombre indica.

No es para nada ciencia ficción. Es algo completamente serio. Es algo tan sencillo como que una pelota en la cima de una montaña cae rodando por la ladera, porque al bajar tiene menor energía. Si hay dos estados de vacío y uno tiene menos energía que el otro, el que tenga menor energía será más estable (el vacío "verdadero"), mientras que el otro será inestable ("falso").

[hennin]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Gracias por las correciones, pero si me permites te contestaré el por qué escribí cada apartado corregido (que lo he escrito por lo que he leído, que probablemente pueda estar mal)xD.
- Lo de CY y la vibración en cada dimensión lo dice el libro del Universo Elegante
- Lo de cuerdas abiertas y cerradas lo dice el propio Edward Witten en esta entrevista http://www.youtube.com/watch?v=iLZKqGbNfck
- Yo entiendo que la nada es diferente al vacío. Podría ser meramente un error linguistico o filosófico pero lo veo así. Entiendo que la nada es nada, y que el vacío está vacío de materia (pero no de energía).
- Lo de la interpretación un poco extraña, es la que ofrece Hawking en su libro sobre lo que ocurre en los bordes de un agujero negro o en los puntos donde se produce un Big Bang.
- No quise decir que era una sustancia, es una especie de "sustancia" por así decirlo que rodea todo.

Ante todo, mi intención no era hablar de lo que no sé ni intentar confundir a los compañeros del foro. Un saludo =)

[pod]

Re: Velocidad de la luz en tiempo y espacio

Gracias por las correciones, pero si me permites te contestaré el por qué escribí cada apartado corregido (que lo he escrito por lo que he leído, que probablemente pueda estar mal)xD.
- Lo de CY y la vibración en cada dimensión lo dice el libro del Universo Elegante
- Lo de cuerdas abiertas y cerradas lo dice el propio Edward Witten en esta entrevista http://www.youtube.com/watch?v=iLZKqGbNfck
- Yo entiendo que la nada es diferente al vacío. Podría ser meramente un error linguistico o filosófico pero lo veo así. Entiendo que la nada es nada, y que el vacío está vacío de materia (pero no de energía).
- Lo de la interpretación un poco extraña, es la que ofrece Hawking en su libro sobre lo que ocurre en los bordes de un agujero negro o en los puntos donde se produce un Big Bang.
- No quise decir que era una sustancia, es una especie de "sustancia" por así decirlo que rodea todo.

Ante todo, mi intención no era hablar de lo que no sé ni intentar confundir a los compañeros del foro. Un saludo =)

En cualquier caso, dirás que tú entendiste eso de esas fuentes. Dudo mucho que Witten desmienta su propio libro (de texto, no de divulgación) en una entrevista de Youtube.

Pedí que subsiguiente discusión se dirigiera en hilos con la temática apropiada. Como la temática de este hilo se ha desviado demasiado, debemos cerrarlo.