Fisica Tiempo Y Espacio

Introducción

En general, un evento 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. Sin embargo, la visión tradicional en la cual se basa la mecánica clásica, cuyos principios fundamentales fueron establecidos por Newton, es que el tiempo es una coordenada independiente de las coordenadas espaciales y es una magnitud idéntica para cualquier observador. Esta visión concuerda aproximadamente con la experiencia: si un evento ocurre a 10 metros, es natural preguntar a 10 metros de qué, pero si nos informan que ocurrió un accidente a las 10 de la mañana en nuestro país, ese tiempo parece tener carácter absoluto.

Sin embargo, resultados como el experimento de Michelson y Morley, y las ecuaciones de Maxwell para la electrodinámica, sugerían, a principios del siglo XX, que la velocidad de la luz es constante, independiente de la velocidad del emisor u observador, en contradicción con lo postulado por la mecánica clásica. La constancia de la velocidad de la luz es una consecuencia del carácter relativo de la distancia y el tiempo, de tal manera que dos observadores medirán tiempos diferentes entre dos eventos si uno está moviéndose respecto al otro (usualmente esa diferencia es muy pequeña, imperceptible con medios convencionales, pero detectable mediante relojes atómicos de alta precisión).

Einstein propuso como solución a éste y otros problemas de la mecánica clásica considerar como postulado la constancia de la velocidad de la luz, y prescindir de la noción del tiempo como una coordenada independiente del observador. En la Teoría de la Relatividad, espacio y tiempo tienen carácter relativo o convencional, dependiendo del estado de movimiento del observador. Eso se refleja por ejemplo en que las transformaciones de coordenadas entre observadores inerciales (las Transformaciones de Lorentz), involucran una combinación de las coordenadas espaciales y temporal. El mismo hecho se refleja en la medición de un campo electromagnético, que está formado por una parte eléctrica y otra parte magnética, pues dependiendo del estado de movimiento del observador el campo electromagnético es visto de diferente manera entre su parte magnética y eléctrica por diferentes observadores en movimiento relativo.

La expresión espacio-tiempo recoge entonces la noción de que el espacio y el tiempo ya no pueden ser consideradas entidades independientes o absolutas.

Las consecuencias de esta relatividad del tiempo han tenido diversas comprobaciones experimentales. Una de ellas se realizó utilizando dos relojes atómicos de elevada precisión, inicialmente sincronizados, uno de los cuales se mantuvo fijo mientras que el otro fue transportado en un avión. Al regresar del viaje se constató que mostraban una leve diferencia de 184 nanosegundos, habiendo transcurrido "el tiempo" más lentamente para el reloj en movimiento.1

El espacio.-

El espacio físico es el área donde se encuentran los objetos y en el que los eventos que ocurren tienen una posición y dirección relativas. El espacio físico es habitualmente concebido con tres dimensiones lineales, aunque los físicos modernos usualmente lo consideran, con el tiempo, como de cuatro dimensiones y lo denominan espacio-tiempo.

El tiempo.-

Para la física, el concepto tiempo es considerado como una medida que determina la duración de alguna cosa sujeta a algún cambio. De esta manera permite ordenar los sucesos en secuencias, rigiéndose por el principio de causalidad y determinando un pasado presente y futuro. La definición física es la noción cultural más aceptada.

Espacio – tiempo.-

De acuerdo con la teoría de la relatividad, el espacio-tiempo es la entidad geométrica en la cual se desarrollan todos los eventos físicos del Universo. Parte del supuesto del estado de movimiento del observador y sus consecuencias que se traduce en la diferencia relativa entre componentes espaciales y temporales.

En el espacio tridimensional, se requieren tres coordenadas espaciales, es decir cada uno de sus puntos puede ser localizado especificando tres números dentro de un cierto rango. Por ejemplo, anchura, longitud y profundidad. Para la física clásica (Newton) el tiempo es una coordenada independiente de las coordenadas espaciales y es una magnitud idéntica para cualquier observador.

Este concepto se puso en duda a principios del siglo XX y Einstein propuso como solución considerar como postulado la constancia de la velocidad de la luz y prescindir de la noción del tiempo como una coordenada independiente. En la Teoría de la Relatividad, espacio y tiempo tienen carácter relativo o convencional, dependiendo del estado de movimiento del observador. Varias comprobaciones se han hecho de la Teoría, una de ellas se realizó utilizando dos relojes atómicos de elevada precisión, inicialmente sincronizados, uno de los cuales se mantuvo fijo mientras que el otro fue transportado en un avión. Al regresar del viaje se constató que mostraban una leve diferencia de 184 nanosegundos, habiendo transcurrido “el tiempo” más lentamente para el reloj en movimiento.

SÍNTESIS de la TEORÍA TIEMPO-ESPACIO

Teoría tiempo-espacio (El tiempo como espacio)

Esta teoría no es un complemento, es un giro total de la física de las partículas. Entendiendo las partículas como ondas en el espacio dimensión tiempo, así como su organización (electrones, núcleo del átomo, partículas alfa, etc.) como tren, de ondas en la dimensión tiempo. En forma general, pretende ser la teoría del todo o de la unificación.

Toma el tiempo como dimensión espacial. Donde el espacio que nos rodea, es un espacio de 4 dimensiones (disfrazado de 3). En la tridimensión, vemos las cuatro dimensiones, así como en una foto, se ven las tres dimensiones, en dos (un plano).

La energía cinética (½ mv2) NO es compatible con la relatividad de Galileo y la realidad.

1° Supongamos, un cuerpo en el espacio en reposo, que es golpeado por otro a 10 m/s, el golpe sería proporcional a la energía, diferencia de las energías de los cuerpos. Ahora: Supongamos que el cuerpo tiene una velocidad de 20 m/s, y golpea a otro con igual sentido a 10 m/s, si lo calculamos por la “energía cinética” (½ mv2), veremos que tiene otro valor el golpe (mayor): Para Simplificar, digamos que las bolas tienen 1 Kg. El choque en el primer caso nos daría: 1/2mv2, una energía de 50 Joules (J). 50J = 50 kg• m2/s2. En el segundo caso sería 200J - 50J, la energía

...