Пространство-время функция самого себя, объектов в нем или того и другого?

Является ли пространство-время функцией самого себя, объектов внутри него или того и другого? Я изо всех сил пытаюсь понять, что такое пространство-время без объектов в нем (или теоретических точек отсчета) и, следовательно, без системы отсчета, кроме самого себя. Кажется, что пространство-время без объектов (само по себе) является скорее абстракцией, и его было бы трудно, если вообще возможно, измерить, если бы в нем не было ЧЕГО-то, чем его можно было бы измерить. Я чувствую, что должен что-то упустить.

Голосование закрыть как не настоящий вопрос. Это слишком расплывчато и обобщенно, чтобы иметь осмысленный научный ответ.
Может быть, я мог бы перефразировать? Я хочу спросить: является ли пространство-время фоном, в котором движутся объекты, так что само пространство-время нельзя объявить относительной функцией рассматриваемого объекта?
Два очка, Зак. Первая перефразировка вроде --- хотя и поощряется --- должна быть отредактирована в теле вопроса, а не помещена в комментарий. Во-вторых, тогда у вас возникнет вопрос по физике, но он будет опровергнут почти 100-летними экспериментальными данными. Все результаты общей теории относительности о слабом поле (гравитационное красное смещение, гравитационное замедление времени, перетаскивание кадра, гравитационное линзирование) были проверены и признаны согласующимися с теорией. Если вы хотите отредактировать вопрос, я открою его снова, но в этом нет особого смысла.
dmcmke, я бы не отказался перефразировать, если можно. Я думаю, вы можете подумать, что у меня есть предположение, что я пытаюсь утвердиться, что противоречит ОТО. поверьте это не так. Я просто пытаюсь прояснить некоторые свои заблуждения по этому вопросу. Прошу прощения, если мой вопрос был расплывчатым. Могу ли я сделать репост?
Хорошо, желаю удачи. Кстати, если вы хотите, чтобы кто-то был уведомлен о комментарии к сообщению, которое он не писал, используйте тег at, например, @Zach.

Ответы (1)

Общая теория относительности изменила наше представление о пространстве и времени. Даже специальная теория относительности предполагает, что время и пространство существуют как координаты, даже если она меняет метрику по сравнению с галилеевой (ньютоновской) теорией относительности.

Когда в восемнадцатом веке физика начала строго математически формулироваться, пространство и время рассматривались как евклидовы координаты, концептуально существовавшие до того, существовали ли во Вселенной какие-либо массы или энергии.

В общей теории относительности математическая формулировка:

экв1

Описание пространства математически находится слева от уравнения,

уравнение2

это скаляр кривизны. Он говорит о том, насколько по-разному искривляется пространство-время.

Справа — тензор энергии-импульса. Если во Вселенной нет ни энергии, ни импульса, все становится сложнее. Решение второго уравнения с правой частью = 0 зависит от модели общей теории относительности. Если существует космологическая постоянная или она равна нулю.

уравнение3

Взятие следа обеих сторон показывает, что константа пропорциональности k для многообразий Эйнштейна связана со скалярной кривизной R соотношением

эк4

экв5

Следовательно, вакуумные решения уравнения Эйнштейна представляют собой (лоренцевы) многообразия Эйнштейна с k, пропорциональным космологической постоянной.

В случае, когда космологическая постоянная равна нулю, получают нулевую кривизну и восстанавливают псевдоевклидово пространство специальной теории относительности, которая, конечно, не имеет описательного характера, поскольку нет ни энергии, ни импульса, т. е. наблюдателей, чтобы наблюдать это. . пространство-время.

Является ли пространство-время функцией самого себя, объектов внутри него или того и другого?

Пространство-время как термин зависит от его определения. Я описал, что такое определение для физики. Можно математически определить координаты бесконечным числом способов. Что касается наблюдений до сих пор, природа пространства-времени выбрала общую теорию относительности, как описано выше, которая перестает существовать, если тензор энергии-импульса равен нулю, поскольку для физики не могут существовать безмассовые/безэнергетические наблюдатели, а физика занимается наблюдениями.

Анна, очень полезно. Спасибо, что нашли время, чтобы объяснить это для меня. Думаю, моя проблема в том, что я пытался рассматривать пространство-время отдельно от математики; Теперь я понимаю, что, как вы говорите, без значения, существующего в системе координат, единственное оставшееся «значение» равно нулю. И, как вы указываете, вы не можете наблюдать ноль. Физика без этой математики является чисто философской, и невозможно наблюдать то, что не НАБЛЮДАЕТСЯ ни буквально, ни математически. Еще раз спасибо.
Я только что понял, что, вероятно, мог бы сам понять этот вопрос, если бы думал немного более логично. Пространство-время не может быть функцией пространства-времени (избыточно); оно не может существовать как продукт чего-то другого, что не является функцией пространства-времени (противоречиво). Таким образом, это должна быть математическая абстракция.
Что ж, спрашивать кого-то — это нормально, это метод передачи знаний, накопленных веками. Я должен был добавить в заключительном абзаце, что: именно так структура СТО смешивается с ОТО, поскольку очень слабые гравитационные источники становятся более важными с размером и местоположением. Именно слабость гравитационной постоянной позволяет модели СТО быть очень хорошей для изучения, например, физики элементарных частиц; только с СТО, как будто они находятся в вакууме по отношению к ОТО.
Пространство-время функция самого себя, объектов в нем или того и другого?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v