Что такое пространство-время?

Какое хорошее определение пространства, времени и самой конкретной темы « Пространство -время »? Потому что кто-то сказал мне, что пространство-время — это основа всей вселенной?

А также, возможно ли создать пространство-время?

Большинство физиков считают, что 1) Пространство-время было создано во время Большого взрыва. ii) Энергия управляет своей «формой» и «размером». iii) Если в какой-то области пространства вы можете создать высокую плотность энергии, то вы можете даже создать дыру в пространстве-времени. iv) однако никто не знает, как будет выглядеть пространство-время при таких высоких энергиях, и даже будет ли оно существовать или нет. В частности, среди физиков нет согласия относительно того, какой должна быть квантовая теория пространства-времени.

Ответы (2)

Позиция и время — это параметры, с помощью которых мы определяем, где и когда происходит событие. Пространство — это совокупность всех возможных положений, а пространство-время — совокупность всех возможных пар (время, положение). Таким образом, пространство-время не может быть создано процессами внутри нашей вселенной, это арена, похожая на кино, где все происходит.

Эмпирически обнаруживается, что пространство-время может быть математически описано структурой 4-мерного лоренцева многообразия без границ. Вот почему у нас есть 3 координаты положения и одна координата времени, независимо от того, как мы настраиваем систему координат.

В некоторых подходах к квантовой гравитации космические «атомы» могут динамически создаваться и уничтожаться с помощью операторов создания и уничтожения, а время течет (очень маленькими) дискретными шагами…
@Nemo: Да, но квантовая гравитация пока не является установленной физикой, а только догадкой, и многие сценарии опробованы. Я говорил об установленной физике.
Да, не установлено, но и не исключено, я думаю... ? В любом случае, мне нравится твой ответ.
@Nemo Пожалуйста, обратите внимание на следующее утверждение в статье LQG, на которую вы ссылаетесь: «В настоящее время не было показано, что квазиклассический предел, восстанавливающий общую теорию относительности, существует». Это означает, что LQG еще предстоит показать, чтобы восстановить общую теорию относительности в любом пределе. Обычно это было бы смертью любой теории квантовой гравитации.

Понятие размерности связано с идеей расстояния. Говоря, что время похоже на другое измерение, обычно подразумевается, что мы можем измерить своего рода «пространственно-временное расстояние» между двумя событиями, разделенными пространством и временем. Давайте посмотрим, чем это отличается от старой картины пространства и времени.

В галилеевской/евклидовой/ньютоновской картине мы живем во вселенной с тремя измерениями, а расстояние Δ с знак равно Δ Икс 2 + Δ у 2 + Δ г 2 . Эта величина инвариантна относительно поворотов системы координат или сдвигов Икс Икс + ϵ . Обратите внимание, что разделение между двумя событиями, разделенными не только расстоянием, но и временем, не может быть зафиксировано одним числом.

В специальной теории относительности время похоже на другое измерение. У нас есть инвариант «пространственно-временное расстояние». Δ с знак равно Δ Икс 2 + Δ у 2 + Δ г 2 Δ т 2 , который инвариантен относительно пространственных поворотов, сдвигов, а также бустингов. Другими словами, два наблюдателя, движущиеся с разными скоростями, договорятся о «пространственно-временном расстоянии» между двумя событиями. Это неверно в картине Галилея.

но обратите внимание, что это «расстояние» не удовлетворяет неравенству треугольника и становится мнимым, когда одно из событий находится в прошлом или будущем другого.