Recientemente estoy leyendo el Capítulo 2: Espacio y tiempo de Una breve historia del tiempo . El párrafo que sigue al cono de luz dice:
Dado un evento P, uno puede dividir los otros eventos en el universo en tres clases. Aquellos eventos que pueden ser alcanzados desde el evento P por una partícula u onda que viaja a la velocidad de la luz o por debajo de ella se dice que están en el futuro de P. ... Solo los eventos en el futuro de P pueden verse afectados por lo que sucede en P porque nada puede viajar más rápido que la luz.
Permítanme explicar mi entendimiento y cómo eso me confunde usando los "eventos en el futuro de P".
En primer lugar, creo que el "evento" aquí significa la ocurrencia de algo . Por ejemplo: un avión aterriza en el aeropuerto; una manzana se cae del árbol; un volcán entra en erupción.
En segundo lugar, el "futuro" significa que la ocurrencia de otro evento, digamos, Q, es posterior a la ocurrencia del evento P. En otras palabras, todos los observadores deben estar de acuerdo en que el orden de ocurrencia de P y Q es "P primero, Q después". ". ( Nota : ¿Este entendimiento implica un orden absoluto de ocurrencia de eventos que puede implicar además la noción de tiempo absoluto? Si es así, creo que ya estoy equivocado aquí porque se acepta que no hay tiempo absoluto).
Tercero, cuando decimos que un evento está "en el futuro" , nos referimos a la ocurrencia , no a la observación , de este evento está en el futuro. Por ejemplo, cuando digo "Nos vemos mañana a las 9 am", me refiero a que la ocurrencia de "yo te veo" ocurre en un momento futuro (mañana a las 9 am). No digo que ya te haya visto hoy pero alguien más observa "yo te veo" mañana a las 9 am .
A continuación, déjame usar el ejemplo del libro para explicar mi confusión:
Por ejemplo, si el sol dejara de brillar en este mismo momento, no afectaría las cosas en la tierra en el momento presente porque estarían en el otro lugar del evento cuando el sol se apagó. Lo sabríamos solo después de ocho minutos, el tiempo que tarda la luz en llegar hasta nosotros desde el sol. Solo entonces los eventos en la tierra estarían en el futuro cono de luz del evento en el que se apagó el sol.
Aquí, digamos:
T0
: El evento P
es the sun ceases to shine
.T1
(un minuto después T0
): El evento E1
es It starts to rain
.T2
(dos minutos después T0
): El evento E2
es A car crashes into a tree
.T8
(ocho minutos después T0
): El evento E8
es John Doe observes the sun goes out
.T10
(diez minutos después T0
): El evento E10
es Jane Doe's laptop battery dies
.La última oración del ejemplo dice:
Solo entonces los eventos en la tierra estarían en el futuro cono de luz del evento en el que se apagó el sol.
Por lo tanto, solo E8
y E10
se encuentran en el cono de luz futuro de P
, lo que sugiere que, según mi entendimiento, solo E8
y E10
están en el futuro de P
. Puedo ver eso porque E8
y E10
ocurren después de P
.
Pero ¿ E1
y E2
? ¿ No ocurren también después P
? ¿No deberían contarse como "en el futuro" P
también?
Además, incluso si E8
y E10
se encuentran en el futuro cono de luz de P
, sus ocurrencias no pueden ser observadas por los observadores del sol. Entonces, ¿cuál es el punto de decir "... se puede llegar desde el evento P"? En mi ejemplo, la luz que P
emite ha llegado a los eventos E8
y E10
, ¿entonces qué?
Si cambio mi comprensión de "evento" de "ocurrencia" a "observación", parece tener más sentido. Por ejemplo, si redefino mi ejemplo anterior de la siguiente manera:
T0
: El evento P
es the sun ceases to shine
. Al mismo tiempo, un automóvil choca contra un árbol en la Tierra.T8
(ocho minutos después T0
): El evento E8
es An observer on the sun observes the car crash
.Esto tiene cierto sentido porque si un observador en el sol quiere observar un evento, este evento debe ocurrir dentro del límite del P
cono de luz de . Sin embargo, el término event
tendría dos significados en el mismo contexto: se refiere a la "ocurrencia" para P
pero la "observación" para E8
. Esto parece violar la necesidad de coherencia en la lógica.
¡Gracias por cualquier ayuda! Es un buen fin de semana, pero estoy luchando con este problema durante bastante tiempo. Tal vez debería cerrar el libro e irme a la cama...
Los eventos E1 y E2 no están en el futuro del evento E0 porque ninguna señal de E0 podría haberlos alcanzado. (La señal más rápida tarda ocho minutos, no uno o dos, en viajar del Sol a la Tierra). No están en el cono de luz delantero de EO. Están en lo que Hawking llama el "otro lugar" de E0, ni en su cono de luz hacia adelante ni en su cono de luz hacia atrás.
Puede observar que ocurren uno y dos minutos después de E0, pero, si los observa otro observador inercial que se mueve en relación con usted, podrían ser dos y tres minutos antes de E0. O uno de ellos podría ser anterior y el otro posterior a E0. ¡Por lo tanto, no se pueden describir como si estuvieran en el futuro o en el pasado de E0!
Hay un orden temporal absoluto para los eventos dentro del cono de luz, pero no para los eventos fuera del cono de luz.
El orden temporal absoluto de los eventos dentro del cono de luz no implica un tiempo absoluto. Ocurre porque las transformaciones de Lorentz preservan el ordenamiento temporal dentro del cono de luz, aunque no preservan la separación temporal numérica de los eventos.
P
(o E0
). ¿Estaba en lo correcto al asumir tal observador? Además, cuando la señal de P
llega al evento E8
, ¿significa esto que el observador P
observa E8
? (No lo creo, porque tardará otros 8 minutos en E8
llegar al sol, ¿verdad?)
PM 2 Anillo