El Espacio es 4D

El espacio es 4D, teorías que postulan que el tiempo no es la cuarta dimensión.

Einstein nunca interpretó el tiempo "t" como una cuarta dimensión del espacio. El espacio no es 3D + T, el espacio es 4D. Con los relojes medimos de una forma ordenada y numéricamente el cambio de lo material. Este orden numérico es el único momento que existe en un mundo físico. Con este enfoque a todas las transferencias de información inmediatas de la física cuántica se explican de una manera más adecuada. El espacio 4D es un medio de transferencia de información cuántica.

Los científicos del Centro de Investigación Científica Bistra en Ptuj, Eslovenia sostienen que la teoría sobre la idea newtoniana del tiempo como una cantidad absoluta que fluye por sí misma, junto con la idea de que el tiempo es la cuarta dimensión del espacio-tiempo, son incorrectas. Proponen sustituir estos conceptos de tiempo con el fin de que se corresponda más exactamente con el mundo físico: el tiempo como una medida del orden numérico de cambio.

En abril de 2011, en ​​dos artículos en Física Essays, Amrit Sorli, Davide Fiscaletti y Dusan Klinar, hablaron sobre ello. Normalmente asumimos que el tiempo es una magnitud física absoluta que hace el papel de la variable independiente (tiempo, t, está casi siempre en el eje x en los gráficos que muestran la evolución de un sistema físico). Pero, como señalan, en realidad nunca medimos t. Lo que hacemos es medir la frecuencia y la velocidad de un objeto. Pero, por sí mismo, t sólo tiene un valor matemático y mucho menos existencia física primaria.

Este punto de vista no significa que no exista ese momento, pero parece que el tiempo tiene más que ver con el espacio que con la idea de un tiempo absoluto. Así, mientras que el espacio-tiempo de 4D se considera generalmente que consistirá en tres dimensiones de espacio y una dimensión de tiempo, la vista de estos investigadores sugiere que es más correcto imaginar el espacio-tiempo como cuatro dimensiones del espacio. En otras palabras, como se suele decir, el Universo es "atemporal".

"El espacio de Minkowski no es 3D + T, es 4D", escriben los científicos en su trabajo más reciente. "El punto de vista pasa de considerar el tiempo como una entidad física en la que se producen cambios importantes a reemplazarla, con una visión más conveniente de momento, considerándolo sólo como el orden numérico de cambio de la materia. Esta visión se corresponde mejor con el mundo físico y tiene más poder explicativo en la descripción de los fenómenos físicos inmediatos: gravedad, interacción electrostática, de transferencia de información por EPR, que son fenómenos físicos realizados directamente por el espacio en el que se producen los fenómenos físicos”.

"La idea del tiempo como la cuarta dimensión del espacio no trajo grandes avances en la física y está en contradicción con el formalismo de la relatividad especial", dijo. "Ahora estamos desarrollando un formalismo del espacio cuántico 3D basado en el trabajo de Planck. Parece que el Universo es en 3D tanto al nivel macro como al nivel micro - volumen de Planck-, que por formalismo es 3D. En este espacio 3D no hay "contracción de la longitud," no hay "dilatación del tiempo". Lo que realmente existe es que la velocidad de cambio de lo material que es "relativo" en el sentido de Einstein”.

Los investigadores dan un ejemplo de este concepto de tiempo imaginando un fotón que se mueve entre dos puntos en el espacio. La distancia entre estos dos puntos se compone de distancias de Planck, cada uno de los cuales es la distancia más pequeña que el fotón se puede mover. (La unidad fundamental de este movimiento es tiempo de Planck.)

Cuando el fotón se mueve una distancia de Planck, se mueve exclusivamente en el espacio y no en tiempo absoluto, explican los investigadores. El fotón se puede considerar como un movimiento del punto 1 al punto 2, y su posición en el punto 1 es "antes" de su posición en el punto 2, en el sentido de que el número 1 está antes que el número 2 en el orden numérico. Pero el orden numérico no es equivalente al orden temporal, es decir, el número 1 no existe antes del número 2 en el tiempo, sólo numéricamente.

Sin necesidad de utilizar el tiempo como la cuarta dimensión del espacio-tiempo, el mundo físico puede ser descrito con más precisión. Como el físico Enrico Prati señaló en un estudio reciente, la dinámica hamiltoniana (ecuaciones de la mecánica clásica) es robusta y bien definida sin el concepto de tiempo absoluto. 

El concepto de tiempo como la cuarta dimensión del espacio - como una entidad física fundamental en el que se produce un experimento - puede ser falsificado por un experimento en el que el tiempo no existe, según los científicos. 

Un ejemplo de un experimento en el que el tiempo no está presente como una entidad fundamental es el experimento de Coulomb; matemáticamente, este experimento se lleva a cabo sólo en el espacio. Por otra parte, en el concepto de tiempo como un orden numérico de cambio que tiene lugar en el espacio, el espacio es la entidad física fundamental en el que se produce un experimento dado. Aunque este concepto puede ser falsificado por un experimento en el que el tiempo (medido por los relojes) no es el orden numérico de cambio de lo material, tal experimento no es todavía conocido.

Además de proporcionar una descripción más precisa de la naturaleza de la realidad física, el concepto de tiempo como un orden numérico de cambio también puede resolver la paradojade Zenón de Aquiles y la tortuga. En esta paradoja, Aquiles que es más rápido, da la tortuga una ventaja inicial en la carrera. Pero a pesar de que Aquiles puede correr 10 veces más rápido que la tortuga, nunca puede superar a la tortuga, ya que, por cada unidad de distancia que Aquiles corre, la tortuga también  ejecuta 1/10 de esa distancia. Así que cuando Aquiles llega a un punto en que la tortuga ha estado, la tortuga también se ha movido un poco por delante. Aunque la conclusión de que Aquiles nunca puede superar la tortuga es obviamente falsa, hay muchas explicaciones diferentes propuestas de por qué es erróneo el argumento.

La paradoja se puede resolver mediante la redefinición de la velocidad, de manera que la velocidad de ambos corredores se deriva del orden numérico de su movimiento, en lugar de su desplazamiento y la dirección en el tiempo. Desde esta perspectiva, Aquiles y la tortuga se mueven a través del espacio único, y Aquiles puede superar a la tortuga en el espacio, aunque no en tiempo absoluto.

Algunos estudios recientes han cuestionado la teoría de que el cerebro representa el tiempo con un "reloj" interno (el modelo "marcapasos-acumulador") y sugieren que el cerebro representa el tiempo de una manera distribuida espacialmente, mediante la detección de la activación de diferentes poblaciones neuronales. Aunque percibimos los acontecimientos que se produzcan en el pasado, presente o futuro, estos conceptos pueden ser sólo parte de un marco psicológico en el que experimentamos cambios materiales en el espacio.  

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