Home » Articole » RO » Societate » Filozofie » Filozofia științei » Există spațiu gol?

Există spațiu gol?

Fizica newtoniană atribuie o existență independentă și reală spațiului și timpului, precum și materiei, spațiul fiind considerat “în repaus” sau cel puțin “neaccelerat”. Aici, “realitatea fizică” a fost concepută ca fiind compusă (cel puțin în principiu) din spațiu și timp, pe de o parte, și din puncte materiale permanente, în mișcare față de spațiu și timp, alte. Astfel, dacă materia ar dispărea, spațiul și timpul singure ar rămâne, ca un fel de scenă goslă.

Trecerea de la teoria specială a relativității la cea generală, a modificat profund conceptul de spațiu și spațiu-timp. În conformitate cu mecanica clasică și relativitatea specială, spațiul și spațiul-timp au o existență independentă de materie sau de câmp. În teoria generalî a relativității, dimpotrivă, spațiul, spre deosebire de “ceea ce umple spațiul”, nu are o existență separată. În legătură cu asta, citează Einstein:

”Astfel, un câmp gravitațional pur ar fi putut fi descris… (ca și funcții ale coordonatelor), prin rezolvarea ecuațiilor gravitaționale. Dacă ne imaginăm câmpul gravitațional, … sau tensorul metric …, care trebuie îndepărtate, nu rămâne un spațiu definit …., absolut nimic și, de asemenea, nici un “spațiu topologic”. …Mai mult, nu există un spațiu gol, adică un spațiu fără câmp. Spațiul-timp nu pretinde existența ca atare, ci doar ca o calitate structurală a câmpului”

Luciano Boi consideră că această afirmație a lui Einstein pare a fi cu totul greșită:

”Permiteți-mi să dau următoarele argumente pentru a justifica o astfel de afirmație: În primul rând, se știe că Einstein nu a reușit niciodată să determine ecuațiile câmpului astfel încât, odată cu dispariția conținutului energetic al spațiului, spațiul însuși să înceteze să mai existe. Mai mult decât atât, dispariția tensorului energie-impuls al “materiei”… în ecuațiile câmpului Einstein… nu implică planeitate (adică, dispariția tensorului Riemann). Într-adevăr, relativitatea generală admite modele care sunt complet goale și totuși nu plate, de exemplu, binecunoscutul univers de Sitter din 1917. Deci pare să existe un spațiu gol în relativitatea generală: de fapt, spațiul este modificat mai degrabă decât create de conținutul său fizic. În al doilea rând, nu este complet adevărat, așa cum susține Einstein în citatul de mai sus, că “nu există spațiu gol”, căci, de fapt, spațiul și spațiul-timp pot manifesta anumite efecte fizice chiar și în absența câmpurilor; aceste efecte sunt produse de unele structuri geometrice și topologice suplimentare pe care le atribuim spațiului și spațiului-timp și nu sunt legate direct de spațiul fizic. Aceste efecte sunt produse de unele structuri geometrice și topologice suplimentare pe care le atribuim spațiului și spațiului-timp și care nu sunt direct legate de spațiul fizic. ”

Acest rezultat a permis dezvoltarea unei abordări globale (topologice) a relativității generale și a teoriilor geo-metrodinamice. Se numesc rezultate “topologice” deoarece nu implică direct ecuațiile Einstein, ci mai degrabă se ocupă de proprietățile globale ale unei metrici Lorentz pe o varietate 4-manifold.

În teoriile pre-relativiste ale spațiului și timpului, în special în spațiul-timp galilean și cel noutonian, separarea spațială a două puncte este bine definită numai dacă diferența lor de timp dispare; pe de altă parte, diferența de timp este întotdeauna bine definită. Distincția dintre spațiul-timp galilean și cel newtonian apare numai după ce a fost impusă o altă structură. Trebuie doar ca o geodezică unică să treacă prin fiecare punct al spațiului-timp în fiecare direcție. Aceste geodezice (cu excepția celor situate în R3) vor fi apoi linii mondiale de particule în mișcare inerțială.

Pe de altă parte, există multe spațiu-timpuri einsteiniene, corespunzând diferitelor câmpuri gravitaționale inegale. Trăsătura centrală a relativității generale este aceea că a furnizat pentru prima dată o descriere unificată (și explicație) a spațiu-timpului și gravitației, care are în esență o natură geometrică.

Din punct de vedere geometric, sensul tensorului de curbură Riemann-Christoffel și al tensorului Ricci poate fi explicat prin a spune că ecuațiile lui Einstein într-o regiune fără materii formează un sistem de zece ecuații diferențiale neliniare de ordinul doi în cele patru variabile spațiu-timp. Aceste ecuații trebuie rezolvate pentru cele zece componente necunoscute independente ale tensorului metric față de o anumită diagramă, pe care o putem interpreta drept potențial gravitațional.

Boi ajunge la concluzia că proprietățile geometriei spațiului sunt egale cu conținutul fizic al spațiului (aici materia se referă la orice domeniu, cu excepția gravitației însăși). De fapt, energia gravitațională nu poate fi definită în mod adecvat într-un mod local și, în schimb, apare ca un fel de cantitate non-locală. Constanta universală, care poate fi pozitivă, negativă sau zero și, ca R, are dimensiuni ale curburii spațiului, și anume (lungime)-2, fiind numită constanta “cosmologică”, deoarece numai în cosmologie ea joacă un rol semnificativ. Ecuațiile (lui Einstein cu constanta cosmologică 0 nu dau modelul static compact propus de Einstein în 1917, ci o lume care se extinde sau se contractă. Într-adevăr, după cum a arătat Alexander Friedmann cinci ani mai târziu, în anumite condiții de simetrie generală (care cuprinde cele mai restrictive postulate ale lui Einstein în 1917), ecuațiile conduc la lumi în expansiune și / sau contractare în aproape fiecare caz. Când Einstein a devenit conștient de acest lucru, el a declarat că adăugarea constantei cosmologice la ecuațiile de câmp a fost cea mai gravă greșeală pe care o făcuse vreodată.

Sursa: Luciano Boi, Theories of Space-Time in Modern Physics

Controversa dintre Isaac Newton și Robert Hooke despre prioritatea în legea gravitației
Controversa dintre Isaac Newton și Robert Hooke despre prioritatea în legea gravitației

Una din cele mai disputate controverse privind prioritatea unor descoperiri științifice este cea privind legea gravitației universale, între Isaac Newton și Robert Hooke. În acest eseu extind o lucrare mai veche pe aceeași temă, ”Isaac Newton vs. Robert Hooke în … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $0,00$1,95 Selectează opțiunile
Emoțiile și inteligența emoțională în organizații
Emoțiile și inteligența emoțională în organizații

O argumentare a importanței dualiste a emoțiilor în societate, individual și la nivel de comunitate. Tendința actuală de conștientizare și control al emoțiilor prin inteligența emoțională are un efect benefic în afaceri și pentru succesul activităților sociale dar, dacă nu … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $0,00$5,99 Selectează opțiunile
Analitica rețelelor sociale
Analitica rețelelor sociale

Analitica rețelelor sociale este un domeniu nou și emergent, pregătit pentru a permite companiilor să își îmbunătățească inițiativele de gestionare a performanței în diferite funcții de afaceri. Indiferent dacă este vorba de măsurarea eficienței campaniilor promoționale, colectarea de informații despre … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $3,99$9,61 Selectează opțiunile

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.