¿Hay algo en el universo absolutamente estacionario?

¡Según el teorema de punto fijo de Brouwer, si el universo tiene la topología de una superficie tridimensional en expansión de una esfera de cuatro dimensiones, debe haber un punto fijo!
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Sospecho que la pregunta es mucho más profunda de lo que nos dimos cuenta.

Por el contrario, el teorema de punto fijo de Brouwer es un resultado no constructivo: dice que cualquier función continua de la bola unitaria cerrada en el espacio euclidiano n- dimensional debe tener un punto fijo, [4] pero no describe cómo encontrar el punto fijo (véase también el lema de Sperner).

La respuesta de John Bailey a ¿Es el universo una esfera del espacio-tiempo fuera de la cual no hay espacio-tiempo? establece el marco:

Fue Lemaître quien resolvió el rompecabezas. En su artículo seminal de 1927, Un univers homogène de masse constante and de rayon croissant, rendido de la materia radial radial de nébuleuses extragalactiques, publicado (obviamente en francés) en Annales de la Société Scientifique de Bruxelles [10], Lemaître calculó las soluciones exactas. de las ecuaciones de Einstein al asumir un espacio curvado positivamente (con topología elíptica, es decir, no simplemente conectada), la densidad y la presión de la materia que varían en el tiempo y una constante cosmológica distinta de cero. Obtuvo un modelo con expansión acelerada perpetua, en la que ajustó el valor de la constante cosmológica, como el radio del espacio hiperesférico R (t) constantemente aumentado del radio de la hiperesfera estática RE de Einstein en t = – ∞. Por lo tanto, no había singularidad del pasado ni «problema de la edad». La gran novedad fue que Lemaître proporcionó la primera interpretación de desplazamientos al rojo cosmológicos en términos de expansión espacial, en lugar de un movimiento real de galaxias: el espacio se expandía constantemente y, en consecuencia, aumentaba las aparentes separaciones entre galaxias. Esta idea resultó ser uno de los descubrimientos más significativos del siglo. http://arxiv.org/ftp/arxiv/paper…

Tiempo espacial.
Según la relatividad general, el tiempo y el espacio forman el espacio-tiempo.
Spacetime es un bloque de 4 dimensiones fijo, congelado, inmutable e inmutable.
Incluye todo el espacio y todo el tiempo, todo el pasado y todo el futuro.
No se está expandiendo, no se está moviendo, no está cambiando. No se sienta en el tiempo, el tiempo está dentro de él.
Una vida humana no es más que una línea corta incrustada en ese bloque espaciotemporal de 4 dimensiones.
Toda nuestra línea de vida está ahí, de principio a fin, aunque sentimos que nos estamos moviendo a lo largo.
“No hay dinámica dentro del espacio-tiempo: nada se mueve allí; nada sucede; nada cambia. En particular, uno no piensa que las partículas se muevan a través del espacio-tiempo o que sigan sus líneas del mundo. Más bien, las partículas están solo en el espacio-tiempo, de una vez por todas, y la línea del mundo representa, a la vez, la historia completa de la vida de la partícula “.
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– Por supuesto, el espacio-tiempo de la Relatividad General es un constructo clásico. Lo que significa que en el fondo es fundamentalmente incorrecto, y el espacio-tiempo no es lo que pensamos o sentimos que es.

Absolutamente nada.

Nada en nuestro universo puede ser absolutamente estacionario. La razón principal es que el espacio en sí es dinámico. Se mueve, se expande, se contrae y se dobla. Y todo en nuestro universo, incluida la masa y la energía, es parte de nuestro espacio-tiempo.

Si intenta dibujar una línea del mundo para cada partícula o incluso cada punto en el espacio, se dará cuenta de que ni un solo punto en el espacio es absolutamente estacionario con respecto a los demás. Puede alinearse temporalmente con uno o más puntos, pero eventualmente cambia debido a la naturaleza del espacio-tiempo. Nada es permanente en nuestro universo.

Según nuestro entendimiento actual, nuestro espaciador en sí mismo podría no ser permanente. Lo peor es que ni siquiera conocemos la naturaleza del tiempo en sí.

Entonces, cuando preguntas algo acerca de ser permanente, incluso en teoría nada puede ser. En el futuro lejano, nuestro universo mismo podría morir en un gran desgarro o una muerte por calor o un gran crujido. Hasta que eso suceda, nuestro continuo espacio-tiempo seguirá cambiando y, por lo tanto, nada puede ser absolutamente estacionario.

Sobre todo, olvídese de lo estacionario, nada es absoluto según nuestras leyes actuales de la física.

Pero hay otra interpretación. Relatividad. Según la idea, puede medir todo lo demás en nuestro universo desde su propio marco de referencia. Es decir, se puede pensar que cualquier cosa es estacionaria o se mueve en relación con usted. Ordenado, ¿eh?

De esa manera, puede decir que algo se está moviendo o está parado con respecto a su posición en el espacio-tiempo.

Por ejemplo, supongamos que estás volando en el espacio vacío en una nave espacial y hay una pequeña partícula de polvo que te sigue a la misma velocidad. Ahora, asumiendo que no estás acelerando / desacelerando, y tu nave y la partícula están gravitacionales y en equilibrio, y asumiendo que no te acercas a ningún objeto y no estás influenciado por su gravedad u otras fuerzas, entonces la partícula estará permanentemente estacionario con respecto a su nave para siempre hasta el fin de los tiempos (la 1ª ley de newton). Pero entonces, es solo una interpretación.

Como han señalado otros, el movimiento es relativo, por lo que debe especificar un marco de referencia, pero suponiendo que especifique un marco de referencia inercial (no acelerante), ¿hay algo que no se mueva con respecto a él? La respuesta es NO por varias razones:

  • El principio de incertidumbre de Heisenberg se aplica a la posición y el impulso de cualquier “cosa”
  • Nada está a temperatura cero absoluta.
  • Incluso si algo cambia a través de la “velocidad cero”, se acelerará debido a una fuerza u otra

Este razonamiento también se aplicaría a la distancia entre dos “cosas”. Es decir, dos cosas siempre se mueven una con respecto a la otra.

Papelería con referencia a qué? ¡Necesitas especificar un marco de referencia! El movimiento es relativo. Podemos decir que la Tierra es estacionaria, entonces todo lo demás se está moviendo alrededor de la Tierra en funciones matemáticas complicadas. El famoso “principio de incertidumbre” de la mecánica cuántica muestra que cuanto más precisamente tratamos de precisar la ubicación exacta de cualquier cosa para saber si está estacionaria, más se pone nervioso.

El modelo planetario más simple sería referirse al centro de masa del Sol y los planetas, luego, cada planeta y el Sol se mueven alrededor de ese centro de masa; entonces podríamos considerar eso como un centro estático del sistema solar. Pero entonces, el centro del Sistema Solar no es una “cosa”. Además, el sistema solar se está moviendo con respecto a la galaxia, la galaxia se está moviendo con respecto al centro del cúmulo galáctico. Si tomamos cualquier objeto o grupo de objetos en el espacio, podríamos definir un centro de masa. Cuando hablamos del Universo en sí, necesitamos usar la teoría de la Relatividad General. Se ajusta a la observación de galaxias y grupos que se alejan unos de otros y a los datos de la radiación de fondo de microondas cósmica, etc.

Visto de esa manera, nada en el Universo es absolutamente estacionario.

Absolutamente. Párese junto a su cama y no se mueva. Usted está parado con referencia a su cama. Tú también estás en el universo.

El movimiento se mide por referencia a otra cosa. Si iguala exactamente su velocidad y dirección con otro objeto, entonces está parado con referencia a ese objeto. Pero seguramente habrá otros objetos con los que no se parará con referencia.

No hay un marco de referencia que pueda considerar aquí, para poder decir que la cosa está estacionaria.

Para observar si todas las cosas son estacionarias, tendrás que salir de ese marco de referencia , lo que significa salir del universo (?), Y eso es absurdo.
Así que todo lo que vemos es relativo.

La figura de arriba lo explica.

Absolutamente estacionario no tiene sentido.

¿Hay algo en el universo absolutamente estacionario?

En contraste con la mayoría de las otras respuestas, digo “quizás”.

En las leyes de la física no existe un marco de referencia absoluto o preferido. Si la pregunta fuera: “¿Hay un punto de referencia estacionario de acuerdo con las leyes de la física?”, Entonces mi respuesta sería “no”.

Pero el universo observable en sí mismo ofrece una posibilidad interesante. Puede tomar la Radiación de fondo de microondas cósmica y llamar al marco de referencia en el que el CMBR es isotrópico como el marco de referencia preferido. No viola las leyes de la física, sería solo una convención y tiene sentido como una convención universalmente aceptada. Los seres inteligentes en la galaxia de Andrómeda llegarían al mismo marco.

Cuando te sumerges en él muy profundamente, es debido a que es una convención local a menos que asumas que un universo homogéneo se extiende más allá de nuestro universo observable.

Practico estrellas o planetas y otros cuerpos en el universo giran alrededor de algo, nada se mantendrá en reposo en relación con nuestro marco de referencia CMBR. Las cosas que están en reposo eventualmente serán perturbadas por la gravedad de los cuerpos cercanos sin importar cuán débil sea.

No.

Todo está en movimiento. Las cosas grandes flotan en el espacio vacío girando por sí mismas y girando hacia otro objeto más grande. Los átomos siempre vibran por sí solos. La masa, la energía, siempre se mueven o cambian en muchas formas y direcciones. Incluso el tiempo y la luz no son estacionarios. Ambos pueden ser cambiados por la gravedad. Oh, no lo olvides, incluso la gravedad no es estacionaria. cambia por la cantidad total de masa concentrada en un volumen relativamente pequeño.

Nuestro universo no es eterno. Con suficiente tiempo, todo se derrumbará y decaerá en la nada. Sólo después de eso, amigo mío, nos quedamos inmóviles.

Técnicamente, el universo mismo es esencialmente estacionario, ya que abarca todo el espacio existente. Algo no puede moverse si ya ocupa todo lo posible.

Una especie de respuesta filosófica, pero ahí la tienen.

En la teoría de la relatividad el movimiento se percibe desde un marco de referencia. Es imposible distinguir la diferencia entre usted, moviéndose con relación a un objeto y el objeto moviéndose con relación a usted, principalmente porque básicamente no hay diferencia. Todo el universo observable puede estar moviéndose a la velocidad de la luz en relación con algo desconocido. Por lo tanto, no hay puntos estacionarios en el espacio. Esto solo se aplica a la traducción, no a la rotación.

Depende de quién lo esté observando.
Definir el sentido absoluto de movimiento para todo el universo no es algo trivial.
Definir un origen fijo en el universo, que a su vez requiere el conocimiento de su geometría, y que sigue siendo una pregunta abierta por lo que sé (no soy un experto en este campo).
Pero incluso si pudiéramos definir un origen adecuado, también se moverá, ya que, según la ley de Hubble, todos los cuerpos celestes se alejarán de él y no hay evidencia que demuestre que la expansión del universo sea homogénea en todas las dimensiones.

Si está observando el universo, asegúrese de que cualquier objeto estacionario se esté moviendo en algún otro marco de referencia.

El universo es un vacío con objetos flotando en él. Entonces, nada es estacionario. Sin embargo, relativamente, podemos llenar los objetos que son estacionarios si tanto el observador como el objeto están en el mismo objeto (Tierra).

Definir estacionario.

De acuerdo con la teoría de la relatividad de Einstein, cualquier persona que se esté moviendo puede decir que está inmóvil y que el resto del mundo se está moviendo, y que tendrá razón. Eso es mientras la persona esté en un marco de referencia inercial (es decir, tiene una velocidad constante). Esto se debe a que la naturaleza trata a todos los marcos de referencia inerciales de la misma manera. Para hacer una larga historia corta, el movimiento es relativo. No puede preguntar si algo es estacionario o no hasta que, a menos que especifique un marco de referencia desde donde se observa el objeto.

Tomemos, por ejemplo, mi PC de escritorio y yo. Mi PC de escritorio está estacionaria cuando la miro. Pero si alguien lo viera desde un punto fuera de la Tierra, vería que mi PC se está moviendo (debido a la rotación de la Tierra).

Entonces, incluso si las cosas se mueven a grandes velocidades en el universo, si te mueves con la misma velocidad que ellas, estarán estacionarias en tu marco de referencia. Saludos 🙂

Incluso en la descripción de Newton del Universo, no existe tal condición de ser absolutamente estacionario. (Esto se llama invarianza galileana.)

Esta es una declaración mucho más fuerte que simplemente “nada es estacionario”: nadie en el Parlamento de la India mide más de ocho pies de altura, pero “más de ocho pies de altura” es significativo, y quizás algún día haya un MP de 97 pulgadas.
Según cualquier físico de los últimos cientos de años, simplemente no hay “absolutamente estacionario”.

¿Aparte de las burocracias gubernamentales?

Como señalan otros aquí, el movimiento solo puede medirse contra una referencia. Si solo hubiera un punto en el universo, no podrías saber si se estaba moviendo. (Mi declaración es una gran simplificación). Sin embargo, si un cuerpo se expandiera alrededor de su centro, como una masa no se está moviendo desde ese centro, sino que partes de él se están moviendo. Por eso dije que estaba simplificando, hay casos filosóficos complejos.

En nuestra comprensión del universo, esa pregunta no tiene sentido.

El movimiento es siempre relativo, nunca absoluto, porque no hay un marco de referencia preferido. Sin embargo, la rotación es absoluta, por lo que probablemente hay muchas cosas que no giran en absoluto.

No. Todas las cosas que son observables contienen constituyentes que giran. La rotación es requerida por las leyes fundamentales de simetría de la física.

vea también: Respuesta del usuario de Quora a ¿Cómo pueden los fotones no tener masa y aun así tener energía dado que [math] E = mc ^ 2 [/ math]?

Estaría parado si no estuviera acostado en la cama acelerando a 1G. Aunque si salto, puedo detener brevemente la aceleración.

Incluso con la constante constante 1G, dondequiera que miro sugiere que estoy justo en el centro del universo visible. Ya que no importa dónde creo que me haya movido, todavía estoy en el centro, solo puedo suponer que es el resto del universo el que se mueve a mi alrededor, y que mis pies realmente están empujando el universo hacia atrás en lugar de empujarme hacia adelante.

Hubble descubrió que el universo se está expandiendo porque todas las galaxias parecen estar alejándose unas de otras (deducidas del famoso desplazamiento al rojo del espectro). Por lo tanto, creo que es bastante imposible descubrir algo en nuestro universo que sea completamente estacionario en términos absolutos.