1: Espacio-tiempo
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- 1.1: Tres modelos de espacio-tiempo
- El tiempo y el espacio juntos hacen del espacio-tiempo, el escenario en el que se juega la física. Hasta 1905, los físicos fueron entrenados para aceptar dos teorías mutuamente contradictorias del espacio-tiempo. Voy a llamar a estos los puntos de vista aristotélicos y galileos, aunque mis colegas de esa época habrían sido finalizados para ser acusados incluso de aristotelismo parcial.
- 1.2: Coordenadas Minkowski
- A menudo es conveniente nombrar puntos en el espacio-tiempo usando coordenadas, y un tipo particular de nomenclatura, elegido por Einstein y Minkowski, es el predeterminado en la relatividad especial. Me referiré a las coordenadas de este sistema como coordenadas de Minkowski, y son lo que tengo en mente a lo largo de este libro cuando uso letras como t y x sin más explicación.
- 1.3: Medición
- Nos gustaría tener un sistema general de medición para la relatividad, pero hasta el momento sólo tenemos un patchwork incompleto. La longitud de un vector similar al tiempo se puede definir como el tiempo medido en un reloj que se mueve a lo largo del vector. Un vector espacial tiene una longitud que se mide en una regla cuyo movimiento es tal que en el marco de referencia de la regla, los puntos finales del vector son simultáneos. Pero no existe un tercer instrumento de medición diseñado con el propósito de medir vectores parecidos a la luz.
- 1.4: La transformación de Lorentz
- En relatividad especial es de interés convertir entre las coordenadas Minkowski de observadores que están en movimiento relativos entre sí. El resultado, que se muestra en la figura 1.4.1, es una especie de estiramiento y alisado de las diagonales. Dado que el área es invariante, una diagonal crece por el mismo factor por el cual la otra se contrae. Este cambio de coordenadas se llama la transformación de Lorentz.
Miniatura: Concepto de artista de la sonda de gravedad B orbitando la Tierra para medir el espacio-tiempo, una descripción en cuatro dimensiones del universo que incluye altura, ancho, longitud y tiempo. (Dominio Público; NASA).