Espazio-denbora

Espazio-denbora

• Espazio-denbora deritzo gertaera fisikoak adierazteko erabiltzen den kokalekuari, zeinari propietate bereziak dagozkion. Izen hori ematen zaio, fenomenoak deskribatzeko behatzaileak aztertzen dituen gertaera fisikoak non (espazioa) eta noiz (denbora) gertatzen diren adierazi behar delako. Horregatik, gertaera fisikoen kokalekua continuum espazio-tenporala dela esaten da. Unibertsoak hiru dimentsio espazial behagarri dituenez, denbora laugarren dimentsioa dela esaten da, eta guztira espazio-denbora tetradimentsionaltzat (hots, lau dimentsiokoa) jotzen da. Zehatzago esanik, espazio-denbora tetradimentsionala ohiko termino bihurtu da Albert Einsteinek (1879-1955) erlatibitatearen teoria plazaratu zuenetik. Fisikaren garapenean zehar, aldatu egin da espazio-denborari buruzko ikusmoldea. Bereziki, ikusmolde horren eboluzioaren hiru maila aipatuko ditugu: fisika prerrelatibista, erlatibitate berezia eta erlatibitate orokorra. Fisika prerrelatibistan, intuizioaren bidetik, ez zen kontuan hartzen inolako loturarik espazioaren eta denboraren artean. Alde batetik, espazio geometriko lau eta euklidearra kontsideratzen zen, hiru dimentsiokoa, eta koordenatu kartesiarrak onartzen ziren, naturalki. Bestetik, denborari continuum dimentsiobakarra zegokion, espazioarekiko erabat independentea zena, eta absolutua, alegia, unibertso osorako denbora bakarra eta bera adierazten zuena. Ikusmolde horretan, espazioan uniformeki higitzen ziren koordenatu-sistemek, denboraren continuum absolutuarekin batera, erreferentzia-sistema inertzialak osatzen zituzten, eta sistema horiek mekanika newtondarraren oinarria ziren. Sistema inertzialen arteko espazio- eta denbora-transformazioak elkarrekiko independenteak ziren. Gauzak horrela, bi erreferentzia-sistemetatik ( S {\displaystyle (S} eta S ? ) {\displaystyle S')} behaturiko bi gertaera puntual oso hurbil kontsideraturik, honelaxe adieraz zitezkeen bi gertaera horien arteko espazio- eta denbora-distantziak bi sistema horietan: d s 2 = c 2 d t 2 ? d x 2 ? d y 2 ? d z 2 {\displaystyle ds^{2}=c^{2}dt^{2}-dx^{2}-dy^{2}-dz^{2}} d t = d t ? {\displaystyle dt=dt'} Agerikoa denez, batetik, fisika prerrelatibistan metrika espaziala euklidearra da, eta, bestetik, espazio-distantziaren eta denbora-distantziaren transformazioak independenteki adierazten dira, zein bere aldetik. Einsteinen erlatibitate bereziaren teorian, ordea, espazioa eta denbora elkarrekin loturik ageri dira, behatzaile inertzialen espazio- eta denbora-koordenatuen transformazioetan islatzen den bezala, Lorentzen transformazioak deritzenetan, zeinetan espazio- eta denbora-koordenatuen konbinazioa ageri den. Hortik aurrera, espazio-denbora terminoa erabiltzen da, biak gauza bat bera direla nabarmentzeko. Emaitza geometrikoa Minskowskiren unibertsoan adierazten da. Espazio-denborazko continuum horretan, honelaxe adierazten dira bi erreferentzia-sistemetatik ( S {\displaystyle (S} eta S ? ) {\displaystyle S')} behaturiko bi gertaera puntual oso hurbilen arteko espazio- eta denbora-distantziak: d s 2 = ? c 2 d t 2 + d x 2 + d y 2 + d z 2 = ? c 2 d t ? 2 + d x ? 2 + d y ? 2 + d z ? 2 = d s ? 2 {\displaystyle ds^{2}=-c^{2}dt^{2}+dx^{2}+dy^{2}+dz^{2}=-c^{2}dt'^{2}+dx'^{2}+dy'^{2}+dz'^{2}=ds'^{2}} non c delakoa argiaren abiadura den, berbera sistema inertzial guztietan. Horrela definituriko d s 2 {\displaystyle ds^{2}} magnitudea aldaezina da sistematik sistemarako transformazioan, eta espazioko metrika deritzo. Hortaz, espazio minkowskitarra ez-euklidearra da, baina laua, eta horko geodesikoak lerro zuzenak dira. Erlatibitate bereziko geometria hori are gehiago aldatzen da, barnean masak dituen espazio-denbora kontsideratzean, Einsteinen erlatibitate orokorraren teorian egiten denez. Kasu horretan, espazio-denborazko continuuma ez-euklidearra eta kurbatua da, eta koordenatu bidez identifikatuak izan daitezkeen unibertso-puntuez osaturik dago. Unibertso-puntu bakoitzari koordenatu-sistema bat dagokio, halako moldez non eskualde txiki bat kontsidera daitekeen, zeinean aplikagarria den erlatibitate berezia. Horrelako unibertso-puntuen ondoz ondoko segidak partikulen ibilbidea edo argi-izpien ibilbidea adierazten du, zeinari unibertso-lerro deritzon, eta huts-hutsean, geodesikoa.

• Wikipedia