Los científicos han publicado su artículo en una edición reciente de Physics Essays (ver aquí) . El trabajo se basa en sus artículos anteriores (ver aquí y aquí) , en los que han investigado la definición del tiempo como un "orden numérico de un cambio material".
Los principales conceptos de la relatividad especial -que la velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas de referencia inerciales, y que no hay un marco de referencia absoluto - son tradicionalmente formulados en el marco del espacio-tiempo de Minkowski. En este marco, las tres dimensiones espaciales son intuitivamente visualizadas, mientras que la dimensión del tiempo es matemáticamente representada por una coordenada imaginaria, y no se puede visualizar de una manera concreta.
En su artículo, Sorli y Fiscaletti argumentan que, si bien los conceptos de la relatividad especial son firmes, la introducción del espacio-tiempo 4D de Minkowski ha creado un malentendido durante un siglo acerca del tiempo como la cuarta dimensión del espacio lo cual carece de cualquier apoyo experimental. Afirman que los experimentos sobre la conocida dilatación de tiempo , tales como aquellos que demuestran que los relojes de hecho funcionan más lento en aviones de alta velocidad que en reposo, apoyan la relatividad especial y la dilatación del tiempo pero no necesariamente el espacio-tiempo de Minkowski o la contracción de longitud. De acuerdo con el punto de vista convencional, los relojes funcionan más lentamente a altas velocidades debido a la naturaleza en si misma del espacio-tiempo de Minkowski como un resultado de la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud . Pero Sorli y Fiscaletti argumentan que la lentitud de los relojes puede ser mejor descrita por la velocidad relativa entre los dos marcos de referencia, la cual los relojes miden,y no cual de los relojes se aleja. En este punto de vista, el espacio y el tiempo son dos entidades separadas.
"Con los relojes nosotros medimos el orden numérico del movimiento en el espacio 3D ", dijo Sorli . "El tiempo está separado del espacio en un sentido que el tiempo no es una cuarta dimensión del espacio. En su lugar, el tiempo como un orden numérico de cambio existe en un espacio 3D. Nuestro modelo del espacio y el tiempo se basa en la medición y corresponde mejor a la realidad física. "
Para ilustrar la diferencia entre los dos puntos de vista del tiempo, Sorli y Fiscaletti consideran un experimento con dos relojes de luz. Cada mecanismo de tictac de los relojes se compone de un fotón que se refleja hacia atrás y adelante entre dos espejos, de modo que la trayectoria de un fotón de un espejo al otro representa un tic-tac del reloj. Los relojes están dispuestos perpendiculares entre sí sobre una plataforma, con el reloj A, orientado horizontalmente y el reloj B verticalmente. Cuando la plataforma se mueve horizontalmente a una velocidad alta, entonces de acuerdo con el fenómeno de la contracción de la longitud en un espacio-tiempo 4D el reloj A debería encogerse de modo que su fotón tiene una ruta más corta para viajar, haciendo que marque más rápido que el reloj B.
la imágen muestra la disposición de los relojes de luz A y B moviéndose horizontalmente a través del espacio.De acuerdo a la contracción de longitud el reloj A debería marcar más rápido que el reloj B.En un nuevo estudio los científicos argumentan que no hay contracción de longitud y ambos relojes deberían marcar a la misma velocidad en corcondancia con la relatividad especial.Crédito.Sorli and Fiscaletti.
Sin embargo, Sorli y Fiscaletti argumentan que la contracción de la longitud del reloj A y la subsecuente diferencia en el tictac de los relojes A y B no está de acuerdo con la relatividad especial, la cual postula que la velocidad de la luz es constante en todos los sistemas de referencia inerciales.Ellos dicen que, manteniendo la velocidad del fotón la misma para ambos relojes, los relojes deberían marcar en la misma proporción, sin la contracción de la longitud del reloj A. Ellos matemáticamente demuestran cómo resolver el problema de esta manera mediante la sustitución del espacio-tiempo 4D de Minkowski con un espacio 3D implicando las transformaciones de Galileo para tres coordenadas espaciales X, Y y Z, y una ecuación matemática (formalismo de Selleri ) para la transformación de la velocidad de cambio material, la cual es completamente independiente de las coordenadas espaciales.
Sorli explicó que la idea de que los dos relojes de fotones marquen en la misma proporción no está en desacuerdo con los experimentos con relojes voladores y otras pruebas que han medido la dilatación del tiempo.Esta diferencia, dice, es debido a la diferencias entre los relojes de fotones y los relojes basados en átomos.
"La tasa de los relojes de fotones en más rápidos sistemas inerciales no se ralentizará con respecto a los relojes de fotones en un sistema inercial en reposo, porque la velocidad de la luz es constante en todos los sistemas inerciales", dijo. "La tasa de los relojes atómicos se ralentizará debido a la" relatividad "de los fenómenos físicos que se inician en la escala de los mesones pi ".
También explicó que, sin contracción de la longitud, la dilatación del tiempo existe, pero de una manera diferente a lo que usualmente se cree.
"La dilatación del tiempo no existe en el sentido de que el tiempo como una cuarta dimensión del espacio se dilata y como consecuencia la velocidad de reloj es más lento," explicó. "La dilatación del tiempo significa simplemente que, en un más rápido sistema inercial, la velocidad de cambio se ralentiza y esto es válido para todos los observadores.Los GPS confirman que los relojes en estaciones orbitales tienen diferentes tasas de los relojes de la superficie del planeta, y esta diferencia es válida para los observadores que están en la estación en órbita y en la superficie del planeta. Así interpretado,la "dilatación del tiempo" no requiere de la"contracción de la longitud", lo cual como mostramos en nuestro artículo lleva a una contradicción para los relojes de luz en diferente posición en un sistema inercial en movimiento. "
Agregó que la definición alternativa del tiempo también está de acuerdo con la noción del tiempo en poder del matemático y filósofo Kurt Gödel .
"La definición del tiempo como un orden numérico de los cambios en el espacio es la sustitución del concepto que ya dura 106 años del tiempo como una dimensión física en la que se ejecuta el cambio", dijo Sorli. "Consideramos que el tiempo es sólo una cantidad matemática de los cambios que medimos con los relojes. Esto está de acuerdo con la visión de Gödel del tiempo. En 1949, Gödel había producido una prueba notable: ". En cualquier universo descrito por la teoría de la relatividad, el tiempo no puede existir"Nuestra investigación confirma la visión de Gödel: el tiempo no es una dimensión física del espacio a través del cual se podría viajar al pasado o al futuro ".
En el futuro, Sorli y Fiscaletti planean investigar cómo este punto de vista del tiempo se ajusta con el entorno más amplio. Señalan que otros investigadores han investigado la abolición de la idea del espacio-tiempo, en favor de unas entidades del espacio y tiempo separadas , pero a menudo sugieren que esta perspectiva está más elaborada en el marco de un éter, un medio físico que permea todo el espacio. Por el contrario, Sorli y Fiscaletti creen que la idea puede ser mejor modelada en el marco de un vacío cuántico 3D. En lugar de considerar el espacio como un medio que lleva la luz, la propagación de la luz se rige por las propiedades electromagnéticas (la permeabilidad y la permitividad) del vacío cuántico.
"Estamos desarrollando un modelo matemático donde la gravedad es el resultado de la disminución de la densidad de energía de un vacío cuántico 3D causada por la presencia de un objeto dado estelar o cuerpo material", dijo Sorli. "La masa inercial y la masa gravitatoria tienen el mismo origen: la disminución de la densidad de energía del vacío cuántico. Este modelo proporciona cálculos exactos para la presesión del perihelio de Mercurio como los cálculos de la teoría de la relatividad general. "
fuente de la información:
http://phys.org/news/2012-04-physicists-abolish-fourth-dimension-space.html
