Ruimte-tijd

In de natuurkunde vertegenwoordigt de term ruimtetijd een wiskundig patroon, dat ruimte en tijd combineert als twee concepten die volledig inherent zijn. In deze verlengde tijdelijke ruimte vinden alle fysieke gebeurtenissen van het universum plaats; dit volgens de relativiteitstheorie .

Ruimte-tijd

Het was Einstein die deze uitdrukking van ruimte-tijd formuleerde op basis van zijn speciale relativiteitstheorie, die stelt dat tijd niet kan worden gescheiden van de drie ruimtelijke dimensies, maar dat tijd, net als zij, afhangt van de bewegingsstaat van de waarnemer. Van nature meten twee waarnemers verschillende tijden, en voor het interval tussen twee gebeurtenissen hangt dit tijdsverschil af van de relatieve snelheid tussen de waarnemers.

Evenzo, als de theorie naar voren wordt gebracht dat het universum drie fysieke ruimtelijke dimensies heeft die kunnen worden waargenomen, is het gebruikelijk om tijd als de vierde dimensie te beschouwen; ruimte-tijd achterlatend als vierdimensionale ruimte.

Het is belangrijk om te benadrukken dat ruimtetijd geometrische eigenschappen heeft die:

Metrisch: Deze eigenschap symboliseert ruimte-tijd als een paar (m, g), waarbij "m" staat voor een differentieerbare semiriemannische variëteit en "g" een metrische tensor is.

Materiaalinhoud van ruimtetijd : dit wordt gegeven door de energie-impulstensor, die rechtstreeks wordt berekend uit geometrische metingen van de metrische tensor.

Deeltjesbeweging : Deeltjes die door de ruimtetijd bewegen, volgen een lijn van minimale lengte in een gebogen ruimte.

Homogeniteits-, isotropie- en symmetriegroepen: sommige tijdruimten hebben kleinere dimensionaliteit-isometriegroepen . Aan de andere kant is een ruimtetijd homogeen wanneer het een homeoform-subgroep omvat die de ruimtelijke coördinaten beïnvloedt. Het zal algemene isotropie hebben wanneer er een subset van isometrie is op een van de punten.

Topologie : het is gerelateerd aan zijn causale structuur. Bijvoorbeeld als er in een ruimte-tijd een gesloten temporele curve is, of als er Cauchy-hypersurfaces of onvolledige geodesics aanwezig zijn.

Ten slotte, in de ruimte-tijd die gebruikt wordt in speciale relativiteit, kunnen beide worden gemengd in een vierdimensionale ruimte, die de zogenaamde Minkowski- ruimte-tijd voortbrengt.Minkowskya is waar drie gewone ruimtelijke dimensies en een complementaire temporele dimensie worden geïdentificeerd.

Aanbevolen

Filosofie van het onderwijs
2020
Bewerken
2020
Sociaal recht
2020