El mayor misterio del Universo: ¿en qué consiste el espacio-tiempo?

"De que está hecho el espacio-tiempo?", pregunta físico aron wall de stanford en el instituto de física teórica. Durante los últimos no de la física de manera diferente tratando de comprender el enigma del espacio-tiempo, de considerar no sólo como un blanco de fondo, en el que se desarrolla la historia del Universo, sino más bien como el flujo de la información, перетекающей de un punto a otro. Wall y sus compañeros de trabajo ya se aseguran de que tal representación en el espacio-tiempo puede ser la clave para el desarrollo de una teoría que puede explicar la gravedad utilizando los principios de la mecánica cuántica. Sobre esto de la física, con el sueño desde los tiempos de albert einstein.

Pedro Зенчиковский del Instituto de física nuclear de la academia Polaca de ciencias, se establece la misma pregunta que wall. ¿Es el espacio-tiempo absoluto, inmutable, eterno y siempre presente la arena en la que se desarrollan los eventos? O, tal vez, es la dinámica de la creación, surge como sería en una escala de la distancia, el tiempo o la energía? La mención de lo absoluto no es bienvenido en la física moderna. Se considera que el espacio-tiempo эмерджентно, es decir, se produce de donde. Es incomprensible solamente de dónde.

¿Qué es el espacio-tiempo?

La Mayoría de los médicos considera que la estructura del espacio-tiempo se genera de alguna manera dentro de la escala de Planck, es decir, en la escala cercanos a una триллионной de триллионной la proporción de metros. Sin embargo, hay algunas creencias que ponen en cuestión la univocidad de una interpretación. Hay muchos argumentos en favor del hecho de que el surgimiento del espacio-tiempo puede producirse como consecuencia de los procesos, que es mucho más cerca de nuestra realidad: en el nivel de quark y sus conglomerados.

"la Matemática es una cosa, la relación con el mundo real es otra", dice Зенчиковский. "Por ejemplo, el valor de la masa de Planck es sospechosa. Era de esperar que ella es el valor más característico para el mundo de los cuantos. Entre lo que corresponde a aproximadamente 1/10 de la masa de la pulga, que sin duda es un clásico objeto".

La Mayoría de los físicos tiende a asumir que el espacio-tiempo, se crea en планковских escala, a distancias cercanas a una триллионной триллионной la proporción de metros (~10^-35 m). En su artículo en Foundations of Science Зенчиковский la sistematización de la observación de diferentes autores sobre la formación del espacio-tiempo, y afirma que la hipótesis sobre su formación en la escala de quark y de los hadrones (o кварковых agregados) es bastante razonable por una serie de razones.

Preguntas acerca de la naturaleza del espacio y el tiempo озадачивали de la humanidad desde la antigüedad. ¿Puede el tiempo ser independiente de la materia, creando un "contenedor" para los movimientos y sucesos que se producen con la participación de las partículas, como se suponía demócrito en el siglo 5 adc? O, puede ser, todos los atributos de la materia y no pueden existir sin ella, como sugirió aristóteles, un siglo más tarde?

A Pesar de que ha pasado ya mil años desde entonces, estas cuestiones aún no resueltas. Además, ambos enfoques — a pesar de su aparente diferencia profundamente arraigada en los pilares de la física moderna. En la mecánica cuántica, los eventos se producen en la dura arena con el uniforme de la hora actual.

Mientras tanto, en la teoría general de la relatividad de la sustancia deforma elástica en el espacio-tiempo (estira y saca de ella), mientras que el espacio-tiempo informa de las partículas, como el movimiento. En otras palabras, en una de las teorías de los actores salen a ya preparado el escenario para desempeñar sus funciones, y, en el otro, crean una escena en el momento de la presentación, que, a su vez, influye en su comportamiento.

En 1899, el físico alemán Max planck di cuenta de que, en determinadas combinaciones de algunas de las constantes en la naturaleza puede obtener más fundamentales de la unidad. Un total de tres permanentes — la velocidad de la luz c, la constante de gravitación G, y la constante de Planck h y obtenemos las unidades de distancia, tiempo y masa, la igualdad (respectivamente) 1,62 x 10^-35 m, 5,39 x 10^-44 con 2,18 x 10^-5 , sobre la Base de las creencias, el espacio-tiempo debe nacer en планковской longitud. Sin embargo, no existen importantes argumentos a favor de la racionalidad de esta hipótesis.

Como nuestros más complejos experimentos, como teóricos de la descripción alcanzan la escala de quark en el nivel 10^-18 m. ¿de Dónde tenemos que saber que en el camino a la планковской la longitud a lo largo de una docena de serie y aún más pequeñas órdenes de magnitud — en el espacio-tiempo adquiere su estructura? Aún no sabemos, es racional si el concepto de espacio-tiempo en el nivel de hadrones! La separación no puede ser infinito, porque en cierta etapa de la pregunta la siguiente parte menor del simplemente deja de tener sentido. Un ejemplo perfecto sería la temperatura. Este concepto está bien, sirve para макромасштабах, pero cuando consecutivos делениях de la materia alcanzamos la escala de las partículas individuales y el concepto de temperatura pierde el sentido.

"En la actualidad, primero nos comprometemos a construir квантованное discreta en el espacio-tiempo y, a continuación, "poblar" de su discreta de la materia. Pero si el espacio-tiempo, será el producto de quark y de los hadrones, la dependencia será la inversa: el discreta de la propiedad de la materia debe reforzar la profundidad del espacio-tiempo", dice Зенчиковский y agrega: "planck se basó en las matemáticas. Él quería crear unidades de los mínimos posibles permanentes. Pero la matemática es una cosa, y la relación con el mundo real en el otro. El valor de la планковской de la masa parece sospechoso. Era de esperar que ella semás adecuada característica para el mundo de los cuantos. Pero ella corresponde a aproximadamente 1/10 de la masa de la pulga, que sin duda es un clásico objeto".

Debido a que queremos describir el mundo físico, debemos recurrir a la física, y no en argumentos matemáticos. Y, por lo tanto, cuando utilizamos la ecuación de einstein, nos describe el Universo a gran escala y se produce la necesidad de introducir más gravitacional constante, conocida como la cosmología permanente "lambda". Si, cuando la construcción de unidades fundamentales, de ampliar nuestra primordial de un conjunto de tres constantes de lambda, en el caso de la masa recibiremos no uno, sino tres valores fundamentales: 1,39 x 10^-65 g, 2,14 x 10⁵⁶ g y 0,35 x 10^-24 , la Primera puede interpretar como cuanto de masa, el segundo nivel de la masa del Universo observable, y la tercera recuerda la masa de hadrones (por ejemplo, la masa del neutrón es de 1,67 x 10^-24. De la misma manera, teniendo en cuenta la expresión lambda, aparece la unidad de medida de 6,37 x 10^-15 m, muy cercana al tamaño de los hadrones.

"un Juego de constantes puede ser riesgoso, ya que mucho depende de las constantes de escogemos. Por ejemplo, si el espacio-tiempo, de hecho fue producto de un quark y de los hadrones, sus propiedades, como la velocidad de la luz, también deben ser эмерджентными. Y esto significaría que la velocidad de la luz no puede ser una de las principales constantes", señala Зенчиковский.

Otro factor a favor de la educación en el espacio-tiempo en la escala de quark y de los hadrones son propiedad de los propios de las partículas elementales. El modelo estándar, por ejemplo, no explica por qué hay tres generaciones de partículas de dónde viene su masa o por qué existen los llamados números cuánticos internos, que incluyen изоспин, гиперзаряд y el color. En la imagen, presentada por el profesor Зенчиковским, estos valores pueden estar relacionados con ciertos шестимерным espacio, creado por la disposición de las partículas y de sus impulsos. Construido por lo tanto el espacio de la misma respeta la posición de la partícula (la materia) y de su movimiento (procesos). Se aclara que las propiedades de las masas o los números cuánticos pueden ser el resultado algebraico de las propiedades de шестимерного espacio. Además, estas propiedades también explican la imposibilidad de observar los quarks libres.

"el Surgimiento del espacio-tiempo puede estar relacionado con los cambios en la organización de la materia que tienen lugar en la escala de quark y de los hadrones, en el más primario шестимерном el espacio fásico. Sin embargo, no está claro lo que debe hacer con esta imagen. Cada paso requerirá ir más allá de lo que sabemos. Y ni siquiera sabemos las reglas del juego, de las cuales la Naturaleza juega con nosotros, aún nos tiene que adivinar. Sin embargo, parece razonable que todos los diseños comienzan con la materia, porque ella es físicamente experimentalmente y accesible. En este enfoque, el espacio-tiempo es sólo nuestra идеализацией de las relaciones entre los elementos de la materia", resume el profesor Зенчиковский.

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