“Sometimes the things we can’t see are even more important than the things we can see; we use the visible to piece together the greater mysteries of the invisible. We watch the way matter behaves around black holes. We study distant stars to estimate the universe’s age. And we use distant stellar explosions to uncover the strange, still-unexplained phenomenon called dark energy.”Fragmento de: HubbleSite.org & WebbTelescope.org. “Hubble Space Telescope Discoveries”. Space Telescope Science Institute, 2012. iBooks. https://itunes.apple.com/WebObjects/MZStore.woa/wa/viewBook?id=588428410
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Hemos visto como el universo puede ocupar un enorme espacio, las distancias entre los objetos que lo habitan puede ser realmente enorme. Y como se menciona en la cita de arriba, contiene además de las muchas cosas que podemos ver, grandes misterios que son invisibles. El estudio de las estrellas distantes nos permiten estimar la edad del universo, conocer el comportamiento de la matera alrededor de los agujeros negros, y estudiar a través de las explosiones estelares distantes tratar de entender la energía oscura.
La Teoría de la relatividad es una Teoría de las propiedades físicas del espacio y del tiempo. En ella el espacio deja de ser tan solo el escenario en que se presenta nuestro Universo, para ser parte del Universo mismo. Pero partamos de la idea primitiva en que el espacio es un lugar en el cual podemos percibir cambios, por ejemplo cuando lanzamos una pelota verticalmente hacia arriba podemos ver como esta cambia su posición con el tiempo
Para representar este movimiento los físicos hacen uso de modelos matemáticos los cuales representan las teorías físicas acerca del movimiento y de otros cambios que se producen en la naturaleza.
La teoría de la Relatividad al ser una teoría física del espacio y del tiempo pretende modelar las propiedades características del espacio y del tiempo que sean independientes de los observadores y del lugar donde se encuentre el observador. Así los diagramas de espacio tiempo son un modelo matemático para representar los conceptos y leyes de ésta teoría.Generalmente los diagramas los vamos a representar sobre una hoja de papel en blanco. Cualquier punto de esa hoja representa un lugar del espacio en un tiempo dado, y le llamaremos evento o suceso.
Si además hacemos uso de un sistema de coordenadas cartesiano podemos caracterizar el evento por la posición (x,y,z) y por tiempo t en un conjunto de cuatro coordenadas, es decir el evento se caracteriza por cuatro números (t, x, y, z).
La pregunta que pretendemos responder es ¿cuáles son las propiedades intrínsecas del espacio tiempo? es decir, deseamos conocer la naturaleza del espacio tiempo.
Un objeto del Universo queda representado por un punto del espacio tiempo, sin embargo, su historia en el tiempo, es decir su evolución en el tiempo adquiere infinitos valores el valor de t, por lo que la representación que tendremos será una línea, a la que llamaremos línea de Universo.
Así, la representación en un diagrama de espacio tiempo de una pelota que se lanza verticalmente es el siguiente
De esta forma, el siguiente diagrama de espacio tiempo representa un movimiento, ¿podrías decir que objeto puede ser el que se mueve así?
