Teoria relativității a stimulat analiza filozofică profundă, din cauza implicațiilor sale noi pentru natura spațiului, timpului și materiei. Una din cele mai complexe întrebări adresate filosofiei în această paradigmă este, ce este spațiu-timpul? O continuare a disputei clasice, declanșată de celebra corespondență Leibniz-Clarke, între concepțiile relaționale și absolutiste despre spațiu.
Teoria generală a relativității (TGR) afirmă că spațiu-timp este o varietate diferențiabilă cu patru dimensiuni, dotată cu o metrică semi-riemanniană g, în care sunt localizate toate evenimentele și lucrurile materiale (reprezentate prin T), și în care g și T satisfac ecuațiile de câmp ale lui Einstein. Dar filozofii abordează spațiu-timpul din TGR încercând să lege acest concept de teoriile anterioare, și punându-și întrebări suplimentare: este spațiu-timp un fel de lucru, la fel de substanțial și real ca celelalte entități din Univers? Ecuațiile lui Einstein descriu un fel de interacțiune cauzală între spațiu-timp și materie? sau relația este una de subsumare reductivă (și dacă da, în ce sens)? Poate spațiu-timpul să existe fără nicio materie? Mișcarea în TGR este relativă, absolută (definită în raport cu o structură absolută), sau există o zonă mediană?
Ecuațiile câmpului lui Einstein (ECE) pot fi scrise sub forma:
Rμν – 1/2 Rgμν + Λgμν = 8πG/c4 Tμν
unde Rμν este tensorul Ricci, R este scalarul Ricci, Λ este constanta cosmologică, gμν este tensorul metric, G este constanta gravitațională a lui Newton, c este viteza luminii, și Tμν este tensorul energie-impuls. Termenul din stânga este echivalent tensorului Einstein Gμν.
În toate teoriile anterioare TGR, spațiul și timpul erau structuri „absolute”, fixe și neschimbabile; cu o structurp euclidiană a spațiului și o anumită valoare absolută a structurii temporale. În TGR, fundalul spațio-temporal poate avea oricare dintr-o mare varietate de topologii și ale cărui singure caracteristici „absolute” sunt 4-dimensionalitatea și continuitatea. Restul proprietăților spațio-temporale, geometrice și inerțiale și temporale, sunt toate codificate de g, care nu este fix sau anterioară ci mai degrabă variabilă în cadrul ecuațiilor lui Einstein. Dar în TGR mișcarea nu devine „pur relativă” , ea este definită în raport cu metrica, care nu este definibilă pe baza relațiilor dintre lucrurile materiale. Practic, în TGR mișcările lucrurilor materiale (codate în T) depind de metrica g.
În ecuațiile lui Einstein există un singur „fond fix” (doar în sensul dimensionalității și continuității, nu al formei globale), iar mișcările (în special accelerația, dar și viteza și poziția în unele modele) sunt definite de g. Deci, care reprezintă spațiu-timpul? Sau răspunsul este o combinație a ambelor?
O varietate este o colecție de puncte spațiu-timp, nu puncte spațiale. Cu alte cuvinte, punctele nu au durată; fiecare este un punct-eveniment ideal, un reprezentant al unei locații spațiale într-un singur moment de timp. Ele nu există în timp și, prin urmare, servesc ca o structură împotriva căreia poate fi definită mișcarea, așa cum au făcut punctele spațiale ale lui Newton. Substantivismul consideră că aceste puncte sunt ele însele entități substanțiale, dar atunci apare așa-numita problemă a găurii. Covarianța generală a ECE interpretată în sens activ, în anumite situații putem ajunge la o formă de indeterminism. Dar acest indeterminism este neobservabil, și problema găurii presupune că identitățile multiplelor puncte sunt date sau specificate, într-un anumit sens, independent de procesele materiale/observabile care au loc în spațiu-timp. Putem gândi automorfismul unei găuri este ca o permutare (continuă) a punctelor care stau la baza proceselor fizice sau ca o reetichetare a punctelor.
Pentru rezolvarea problemelor, s-au dezvoltate mai multe programe machiene pentru extinderea (sau restricționarea) TGR, întrucât TGR produce unele efecte inerțiale non-newtoniene de tipul pe care Mach a speculat (așa-numitele efecte de „tragere a cadrului”), și este dificil să luăm ca o simplă coincidență faptul că modelele FRW, care par intuitiv cel mai machiene, sunt și cele care par să descrie cel mai bine cosmosul nostru.
Referințe: Craig Callender și Carl Hoefer, Philosophy of Space-Time Physics
Teoria relativității – Relativitatea specială și relativitatea generală
de Albert Einstein Traducere de Nicolae Sfetcu ”Prezenta carte este destinată, pe cât posibil, să ofere o perspectivă exactă asupra teoriei relativității acelor cititori care, din punct de vedere științific și filosofic general, sunt interesați de teorie, dar care nu … Citeşte mai mult
Teoria generală a relativității
Relativitatea generală este o teorie metrică a gravitației. La baza ei sunt ecuațiile lui Einstein, care descriu relația dintre geometria unei varietăți patrudimensionale, pseudo-Riemanniene, reprezentând spațiu-timpul și energia-impulsul conținut în acel spațiu-timp. Fenomenele care în mecanica clasică sunt atribuite acțiunii … Citeşte mai mult
Teoria specială a relativității
Teoria relativității speciale a fost propusă în 1905 de Albert Einstein în articolul său „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare”. Titlul articolului se referă la faptul că relativitatea rezolvă o neconcordanță între ecuațiile lui Maxwell și mecanica clasică. Teoria se bazează … Citeşte mai mult
Lasă un răspuns