Spazio

9 marzo 2018
MB

 

Lo spazio è quella dimensione che impedisce agli oggetti di compenetrarsi.

Il tempo è quella dimensione che impedisce agli stati di sovrapporsi.


Lo spazio ordinario ha tre dimensioni: Lunghezza (x), larghezza (y) e altezza (z):

 

-          In uno spazio a una dimensione si misura la grandezza detta lunghezza;

-          In uno spazio a due dimensioni si misura la grandezza detta superficie (area);

-          In uno spazio a tre dimensioni si misura la grandezza detta volume.

 

La lunghezza si misura in metri, l’area in metri quadri ed il volume in metri cubi.

Un litro di acqua distillata a 4°C occupa un volume pri ad un decimetro cubo e pesa un Kg.

 

Osserviamo gli eventi manifestarsi nello spazio e nel tempo.

Per orientarsi nello spazio ordinario si utilizza un sistema di riferimento (detto Cartesiano) costituito da tre rette graduate mutuamente perpendicolari con un punto in comune (detto origine). La posizione di un punto viene identificata con una terna ordinata di numeri che rappresentano le proiezioni ortogonali del punto sugli assi di riferimento. Si possono utilizzare anche sistemi di riferimento polari e cilindrici. In genere si usa il sistema di riferimento più comodo per il caso specifico.

Per descrivere lo spazio ordinario utilizziamo la geometria euclidea che resta valida per estensioni di spazio limitate che si possono considerare piane (a curvatura nulla).

Lo spazio, in assenza di materia, è omogeneo ed isotropo:

 

Spazio Omogeneo

Non esistono posizioni privilegiate

Tutte le posizioni sono equiprobabili

La posizione, in sé, non è causa di eventi

Spazio isotropo

Non esistono direzioni privilegiate

Tutte le direzioni sono equiprobabili

La direzione, in sé, non è causa di eventi

 

Gli eventi non si manifestano perché ci troviamo in un certo posto o perché ci muoviamo in una certa direzione ma perché sussistono le cause che li determinano (per questo è importante specificare “in assenza di materia…). Dalla omogeneità ed isotropia dello spazio discendono la conservazione della quantità di moto e del momento angolare. La conservazione dell’energia, invece, discende dalla omogeneità del tempo.

 

Lo spazio è quella dimensione che impedisce agli oggetti ordinali di compenetrarsi. Lo spazio, quindi, introduce un ordine nell’Universo (ordine spaziale). Tutte le relazioni spaziali sono relazioni d’ordine (“stare a destra di…”, “stare sopra di…”, ecc.).

 

Il tempo è quella dimensione che impedisce agli stati dei sistemi di sovrapporsi. Anche il tempo introduce un ordine nell’Universo (prima, dopo). Anche le relazioni temporali sono relazioni d’ordine (“venire prima di…”, venire dopo di…”)

 

Esiste quindi un ordine spaziale ed un ordine temporale.

Se estendiamo lo spazio oltre certi limiti, per esempio se tentiamo di misurare ampie superfici della superficie terrestre, la approssimazione di curvatura nulla non è più valida e la geometria euclidea non è più applicabile. A tale scopo sono state sviluppate le geometrie non euclidee (che Kant riteneva impossibili).

Lo spazio fisico vicino, dove viviamo e ci spostiamo a velocità molto più bassa della velocità della luce, può essere descritto in tre dimensioni utilizzando la geometria euclidea utilizzando il tempo come variabile indipendente. Quando la curvatura non è trascurabile o la velocità è prossima a quella della luce o in prossimità di grandi masse è necessario “cambiare modello” ed adottare il modello relativistico (Einstein).


Lo spazio fisico è il vuoto che ci circonda riempito di materia e campi che percepiamo con i nostri sensi (più tutto quello che non percepiamo).

Teoria degli Insiemi: Per la Teoria degli Insiemi uno “spazio” è una particolare struttura. Per esempio lo “spazio vettoriale lineare” (una struttura algebrica con tre operazioni).

 

La riproduzione fedele dei transitori di pressione è possibile solo negli spazi con un numero dispari di dimensioni quindi a una oppure tre dimensioni. Questo significa che le sorgenti cilindriche che generano fronti d’onda cilindrici devono essere evitate.  Per fortuna ogni sorgente di dimensioni limitate produce onde sferiche.