¿Alguien puede explicarme qué significa la frase "Todo se mueve a través del espacio-tiempo a la misma velocidad"? [duplicar]

Es una afirmación que he visto tirada por aquí y por allá. Esencialmente, bajo la relatividad, se puede decir que todo se mueve en c, una parte es movimiento a través del espacio, otra parte a través del tiempo, y cuando aceleramos o disminuimos la velocidad simplemente estamos intercambiando un movimiento por otro. Sin embargo, nunca entendí lo que significa "velocidad" o "movimiento" aquí.

Específicamente, lo que me confunde es la idea de "movimiento a través del tiempo". "Velocidad" para mí normalmente significa la velocidad a la que un objeto varía en el espacio a lo largo del tiempo, y para hablar de algo que se "mueve" hablamos de que cambia su posición con respecto al tiempo. Pero, ¿qué significa cuando decimos que un objeto "se mueve" a través del tiempo (o espacio-tiempo) o tiene una "velocidad"? ¿Velocidad con respecto a qué? ¿Y qué significaría que algo se moviera a través del espacio-tiempo a un ritmo diferente?

En este momento, la única forma en que puedo entender la idea de una velocidad a través del espacio-tiempo es introduciendo algún tipo de meta-tiempo o hipertiempo, con el que podemos hablar sobre el movimiento a través del espacio-tiempo, pero eso suena un poco extremo. ¿Puede alguien ayudarme a explicármelo? Espero que todo esto suene lo suficientemente claro para ustedes. Gracias de antemano.

@Samarth, no creo que mi pregunta sea la misma que la que vinculaste, ya que la persona en esa pregunta parece preguntar por qué la velocidad a través del espacio-tiempo es un valor particular, mientras que pregunto qué significa hablar de un velocidad a través del espacio-tiempo. Aparte de eso, algunas de las respuestas parecen relevantes para mi pregunta, así que las revisaré. Por lo que parece, parece que algunos de ellos afirman que la descripción de "movimiento a través del tiempo" o tener una "velocidad a través del espacio-tiempo" es inexacta, ¿es así?
Definir velocidad. De lo contrario, se podría tomar como dx/dt.
@jjack, bueno, ese es el objetivo de mi pregunta. Ni siquiera sé qué significa cuando hablamos de un objeto que tiene una "velocidad" a través del espacio-tiempo y quiero preguntarles al respecto.
@Mike, soy alguien que definiría una medida de distancia en el espacio-tiempo con respecto al Big Bang. Pero en este sitio escuché que todos los modelos de espacio-tiempo se definen como variedades diferenciables sin origen, por lo que no hay un evento de Big Bang en ellos. Sin embargo, tomaría la derivada con respecto a esa métrica (en relación con el evento Big Bang) de posición en el espacio-tiempo y la definiría como velocidad en el espacio-tiempo. Pero luego, recientemente escuché que hay físicos que cuestionan la existencia "pasada" de un Big Bang. Sin embargo, todavía no he leído nada sobre la investigación de esas personas.
Es una declaración vaga destinada a ser útil para visualizar la relatividad especial. Si lo encuentra más confuso que útil, será mejor que lo ignore, especialmente si ya comprende el concepto de tiempo adecuado.

Respuestas (2)

Supongamos que un objeto se mueve a β veces la velocidad de la luz en su marco de referencia. Luego en un tiempo infinitesimal d t ves que el objeto se mueve una distancia C β d t , entonces

d s 2 := C 2 d t 2 − d X 2 = C 2 ( 1 − β 2 ) d t 2 = C 2 d τ 2 ,
con el tiempo adecuado τ := ∫ 1 − β 2 d t . La "velocidad a través del espacio-tiempo" es d s / d τ = C . De manera equivalente, nuestra medida de distancia a tiempo puede ser d s 2 + d X 2 d t = C .

Debes entender que el tiempo es solo otra coordenada espacial en relatividad. Incluso si dos protones tienen una velocidad relativa cero, e incluso para un observador externo, todavía se mueven a lo largo del eje del tiempo con la velocidad de la luz. Desde este punto de vista, todo se mueve a lo largo del eje del tiempo con la misma velocidad, c. Es por eso que tienes el tiempo multiplicado por la velocidad de la luz como coordenada en la definición de distancia en la relatividad general. Y es por eso que siempre tendrás la fórmula masa-energía para objetos con masa en reposo. Puedo darte un ejemplo de movimiento a lo largo del eje del tiempo: cada vez que una partícula sufre un cambio en su estado, eso es una evolución a lo largo del eje del tiempo. Si algo describe la evolución a lo largo del eje del tiempo, eso es el cambio.sí mismo y también la entropía cuando se habla de sistemas más complejos. ¿Cómo podemos tener una velocidad a lo largo del eje del tiempo? Bueno, algunos sistemas experimentan transiciones más rápidas, algunos sistemas lo hacen más lento o incluso más rápido, así que sí, hay una velocidad a lo largo del eje del tiempo. Es la tasa de cambios que ocurren en comparación con otro sistema. Los objetos no se mueven solo en el sistema 3D, también se mueven en su espacio de fase interno que les da lo que se llama el tiempo propio .

Si puedo relacionar el cambio con una variable, entonces ese cambio es un movimiento a lo largo del eje de esa variable. Es matemáticamente correcto. Sin embargo, ambos coincidimos en que el tiempo surge del cambio, pero tratemos de no quedarnos tan encerrados en estas definiciones. Si acepta el cambio como una moción, dará un gran paso adelante. Se llama abstracción. El movimiento no es solo algo que sucede a lo largo de x, y, z. Ocurre en muchos tipos de espacios. Y si el tiempo es visto como un conjunto ordenado de cambios, entonces un sistema que experimenta cambios básicamente está evolucionando a lo largo de ese conjunto de cambios. Por ejemplo, tomemos un sistema completamente aislado que tiene solo dos estados: A y B. Y realiza un ciclo continuo y discreto entre A y B. Su eje de tiempo tiene solo dos puntos A y B.es un movimiento a lo largo de su propio eje de tiempo AB.

No estoy seguro de si el tiempo es exactamente como el espacio, pero puedo asegurar que funciona de manera muy similar al espacio. Puedo intentar imaginar que el movimiento a través del tiempo es como el movimiento a través de una cuarta dimensión espacial, pero como dije en mi OP, para que ese movimiento tenga sentido, parece que necesitamos introducir otra dimensión de tiempo con la que este "movimiento " ocurre. Además, su ejemplo parece describir un cambio en el tiempo, en lugar de cualquier movimiento. Claro, algunas partículas pueden experimentar procesos más rápidos o más lentos que otras, pero incluso hablar de tales velocidades requiere que hablemos de ellas con respecto al tiempo.
Aaaa... sí, el tiempo es visto como un componente del espacio 4D. Puedo entender tu problema, yo también lo tuve una vez. La noción de velocidad se ve en matemáticas generalmente como la tasa de cambio de cualquier tipo de variable y no necesariamente como un movimiento a través del espacio. Sin embargo, en relatividad general debemos usar relojes para hacer observaciones. No puede determinar su propia velocidad a lo largo del eje del tiempo sin compararlo con un reloj externo o una referencia. Mi ejemplo dice que el cambio es lo que determina el movimiento a lo largo del tiempo, por lo que determina lo que llamamos tiempo. Acabo de darte la forma en que surge el tiempo.
Este tema cobra importancia en la cosmología cuando parece que el tiempo ya no se puede usar, volviéndose aparentemente inexistente para un observador externo, por lo que en lugar de la coordenada del tiempo, usan otro tipo de eje para definir el tiempo, y ese eje es de hecho la historia. de la evolución del Universo. También en agujeros negros giratorios, lugares de intercambio de tiempo y espacio.
Sí, puedo estar de acuerdo en que el cambio determina o define el tiempo, sin embargo, no diría que el cambio es un "movimiento" a través del tiempo. Para mí, el tiempo emerge del cambio al igual que el espacio emerge del concepto de distancia.
¿Alguien puede explicarme qué significa la frase "Todo se mueve a través del espacio-tiempo a la misma velocidad"? [duplicar]
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