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Daniel MarínJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetextensión analítica coordenada tiempo espaciométrica singular al extender analíticamentetopología de la asintótica gastón giribetrango de validez variables periódicastopología región asintótica agujero negrobóveda celeste toro agujero negroextensión analítica topología esferaGastón GiribetEinsteinIndiana Jonesasignatura 3 ,1asignatura 2,2CalderichHawkingGibbonsespacio 3+1 dimensionalHéctor SocasStrombergBMSFrancis VillatoroStephen Hawking
Extensión analítica coordenada tiempo Espacio
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 202512 momentos
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Gastón Giribet explica las precauciones necesarias al extender analíticamente una coordenada que era tiempo y convertirla en espacio, así como transformar otras coordenadas en tiempo.
…es compleja, y uno dice: no, no, pará, pará, no, ahí no. Esto ya es mucho, ¿no? Entonces ojo, se han estudiado métricas complejas, pero una cosa que uno pide es que la métrica permanezca real, por ejemplo, entre otras cosas; entonces hay que tener cuidado. ¿Por qué cuando uno extiende analíticamente una coordenada que era tiempo, espacial al tiempo, aparte es más raro lo que uno hace? Hace el tiempo, primero lo transforma en espacio, después otras dos que no eran tiempo las pasa a tiempo, hace cosas, mezcla mucho las coordenadas. Cuando hace eso tiene que tener cuidado del rango de las variables, porque podés hacer que cuando extendés analíticamente, no esté bien definida la métrica o se vuelva singular o se vuelva compleja. Entonces uno tiene que recortar el rango de validez de los parámetros, cuáles que eran periódicas siguen siéndolo o cuáles que no eran periódicas al mezclarse con una que era periódica antes pasa a ser periódica. Entonces esto cambia la topología de la asintótica, no solamente la geometría localmente en cuanto a su asignatura, sino la topología. ¿Qué variable ahora pasa a ser periódica porque se mezcló con una que lo era? ¿Qué variable era periódica pero ahora deja de serlo porque era un ángulo? Entonces, cuando uno hace eso, se fija y en la región asintótica del agujero negro, que antes era una esfera, la bóveda celeste que rodearía un agujero negro ahora pasa a ser un toro; tiene la topología de un toro. Entonces, eso tiene que ver con esto, con esta extensión analítica y el rango de validez, las propiedades globales, digamos, de las variables. Continúa tú, porque igual No, iba a preguntar por el tema de las simetrías de Keeling Claro, la solución de tipo agujero negro, básicamente tú tienes una métrica en cuatro dimensiones Metes dos simetrías de Keeling, que la solución es esférica o es…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet explica una técnica matemática utilizada por físicos para simplificar cálculos, donde el tiempo se trata como una coordenada espacial adicional.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #4espacio tiempo designación 3 1física partículas relatividad general ecuacionesteorías física fundamental espacio tiempocoordenadas espaciales temporales cálculos físicostiempo coordenada espacial adicional gastón giribetasignatura 4 0 física matemáticanúmero imaginario tiempo como coordenada…intrincada, bueno, no deja del espacio de ser espacio y el tiempo de ser tiempo; por eso uno hace la aclaración de que uno vive en un espacio 3 más 1 dimensional o mejor dicho un espacio-tiempo 3 más 1 dimensional que también a veces se llama designatura 3,1. Es una forma de hablar. 3,1 significa 3 son espacio, 1 es tiempo. Y eso es así. Ahora bien, es cierto, y así formulamos nosotros todas las teorías de física fundamental, o sea, cuando física de partículas, teoría general de la relatividad, todo lo que tenga que ver con el régimen relativista, pasa a ser escrito en ecuaciones que se formulan sobre el espacio-tiempo, que tiene, repito, una asignatura 3,1. Ahora bien, es cierto que por momentos en la íntima cocina de la física, cuando uno está en su oficina haciendo cálculos, muchas veces se vuelve un poco irreverente de esta separación entre tres coordenadas espaciales y una temporal, y a Veces trabaja, por ejemplo, pensando al tiempo como una coordenada espacial más. En lugar de trabajar en una asignatura 3,1, trabaja en una asignatura 4,0; es decir, piensa que el espacio tiene cuatro dimensiones espaciales y no tiempo. No porque uno esté diciendo de verdad que físicamente no hay tiempo, por supuesto, el tiempo es el tiempo, el espacio es el espacio. Pero es cierto que para algunas manipulaciones algebraicas, teóricas, es muy conveniente hacer este truco matemático, este artilugio matemático y pensar que el tiempo es una coordenada más espacial. No será un número real, en este caso será un número imaginario, pero no importa; uno hace cálculos como si el espacio fuese un espacio y no un espacio-tiempo. Solamente cuatro dimensiones y no tres más uno. Eso se conoce con el nombre de formulación Euclidia. Euclidia, un espacio euclidio es la forma en la que nos referimos a un espacio que aunque sea geometría no euclidiana, se dice que es de signatura euclidia si uno piensa que hay solo espacio y no hay…
Gastón Giribet explica cómo Hawking y Gibbons utilizaron un formalismo para estudiar las propiedades termodinámicas de un agujero negro, considerando que este no vive en 3+1 dimensiones sino en 4+0.
Habla: Gastón GiribetPalabras #10hawking y gibbons agujero negroformalismo propiedades termodinámicas agujero negrohorizonte de eventos colapsa puntogeometría euclidiana suavidad universo…de camino de la teoría de campos y física estadística y estudiar así, por ejemplo, la teoría cuántica de campos a temperatura finita. Esto es algo que se usa mucho en teoría cuántica de campos a temperatura finita. El ejemplo por antonomasia es cuando Uno quiere estudiar, por ejemplo, como hicieron Hawking y Gibbons en los 70. Con este formalismo, las propiedades termodinámicas de un agujero negro, uno piensa que el agujero negro en realidad no vive en 3,1 dimensiones sino en 4,0 dimensiones. El horizonte de eventos colapsa a un punto y uno puede estudiar la suavidad de esta geometría euclidiana, que por supuesto no es la que existe en nuestro universo; se traduce a ciertas propiedades térmicas en nuestro espacio 3 más 1 dimensional, haciendo un proceso de extensión analítica o continuación analítica de las fórmulas bien definidas en el espacio euclidio a las fórmulas no necesariamente bien formuladas en. El espacio de asignatura 3,1. Esto es moneda corriente entre los físicos teóricos que nos dedicamos a teoría cuántica de campos y relatividad general. Trabajar en lugar de en 3,1 dimensiones, trabajar en 4,0 dimensiones. Es muy común uno saber de un lado al…
Gastón Giribet explica la motivación detrás de trabajar con configuraciones dimensionales no convencionales en cálculos matemáticos, específicamente para estudiar amplitudes de scattering.
Habla: Gastón GiribetPalabras #9amplitudes scattering configuraciones dimensionalesarturo hardison artilugio matemáticoextensión analítica mundo real resultadosdos espacios dos tiempos…que él había hecho en el siglo XIX, 1872 en particular, para estudiar la geometría en términos de teoría de grupos. Y no es Calvin Klein, es otro. Y no es Calvin Klein, no es Yves Klein y no es Oscar Klein, el de Calusa Klein, es otro, es Félix Klein. Bueno, ¿por qué uno haría esto? Porque ya me explicaste por qué, aunque sea falso en nuestro mundo, uno en lugar de trabajar en 3 más 1 dimensiones, trabaja en 4,0; dijiste que era un artilugio matemático. Bueno, lo mismo pasa acá. A veces trabajar para otros cálculos matemáticos, no para estudiar teoría cuántica de campos a temperatura finita, pero sí en particular para estudiar amplitudes de scattering, muchas veces es muy conveniente estudiar, pensar por un momento, por un momento; luego uno hará una extensión analítica para ver nuestro mundo real y obtener los verdaderos resultados, pero por un momento pensar que en lugar de haber tres espacios y un tiempo, hay dos espacios y dos tiempos. Esto, trabajar en signatura de Klein, se ha vuelto, se hace hace mucho tiempo, como mínimo hace 20 años en el contexto de la física teórica. yo recuerdo en el 2003, yo estaba en Princeton cuando Witten dio su primera lecture sobre teoría de cuerdas en…
Gastón Giribet explica la relevancia de estudiar espacios con dos espacios y dos tiempos, aclarando que se trata de un artilugio matemático para analizar fórmulas aplicables al universo real.
Habla: Gastón GiribetSignificado #9 · Palabras #3teoría de cuerda físicoartilugio matemático universo realdos espacios dos tiemposextensión analítica resultados universotriespacio evolución cosas…la conjetura de Maldacena, él dio una charla, yo estaba ahí y me acuerdo que, esto hace poco, hace unos 6 años y me acuerdo que hizo el chiste de eso, nunca trabajé, tengo un solo paper en el que aparece el nombre antidesiter y nunca trabajé en olografía No, Pero es una buena pregunta, porque también es un físico que hizo mucha teoría de cuerda. Es un tipo muy... bueno, entonces, y desde ahí hubo mucho; quiero tratar de explicar un poco de por qué, para que esto no sea solamente un cuentito, por qué es importante. ¿Cómo puedo dar una idea de que es relevante estudiar un espacio en el que hay dos espacios y dos tiempos? Eso claramente no puede responder a nuestro universo; es un artilugio matemático para tratar las fórmulas que luego describirán como, usando extensión analítica, los resultados que sí aplican a nuestro universo. ¿Cómo sabemos que nuestro, primero que es muy escurridizo pensar que serían dos tiempos, dos espacios, dos direcciones espaciales? Es claro: es un plano; tres es claro: es el triespacio, pero dos tiempos. ¿Cómo sería? ¿En qué evolucionan las cosas? Bueno, obviamente nuestra mente está pensada para categorizar el mundo con un tiempo solo. Ahora, es muy difícil, pero el universo no puede tener dos tiempos físicamente porque las cosas se vuelven inestables y es fácil ver por qué, más o menos, uno puede hacer un cálculo. La idea es esta: en la física la energía se conserva y en el contexto de la…
Gastón Giribet explica cómo la transformación de una coordenada espacial en temporal puede hacer que una cantidad que inicialmente estaba al cuadrado se convierta en negativa, debido a que pasa a ser imaginaria.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3 · Palabras #19coordenada espacial transformada en temporalcantidad al cuadrado se vuelve negativatiempo como coordenada espacial imaginaria…de un vector, pero ahora el módulo de un vector que tiene un menos en el medio Entonces, esa ecuación, la conservación de la energía, E al cuadrado más el momento al cuadrado igual a la masa al cuadrado Estoy obviando los factores de la velocidad de la luz ¿Puede hacerse eso que parece solamente cosas sumadas al cuadrado? ¿Cómo eso me va a dar cero? Bueno, puede ser cero si una coordenada la paso al tiempo, porque una cosa al cuadrado pasa a ser menos una cosa al cuadrado. El cambiar de la coordenada espacial a la coordenada temporal me permite que algo que estaba al cuadrado ahora pasa a ser menos algo al cuadrado, porque pasa a ser imaginario, porque podemos pensar el tiempo como una coordenada espacial imaginaria. Entonces, por ejemplo, pensemos: vamos a un contexto. bien físico, ¿por qué un fotón no puede transformarse solo él en un par electrón-positrón? ¿Por qué no podría hacerlo? porque la carga se conserva; el fotón no tiene carga y cuando deviene un electrón-positrón la carga vuelve a ser cero: el electrón menos la…
Gastón Giribet explica cómo la modificación de coordenadas puede permitir la conservación de energía y momento al descomponer un fotón en un par electrón-positrón.
Habla: Gastón GiribetPalabras #12coordenadas zetas como tiempoconservación energía momento fotón electrón-positrónespacio con dos tiempos decaimientouniverso inestable partículas decayer…a la ley de conservación del impulso y de la energía, esos procesos se dan internamente pero nunca se pueden dar externamente; es decir, las partículas solamente virtuales pueden cumplir eso. Entonces, ahora bien, ¿por qué esto está relacionado con lo ¿Qué decía antes? Porque si como artilugio matemático pienso que una de esas coordenadas de las tres que tenía y el tiempo, una de esas coordenadas, tomemos por caso las zetas, también es un tiempo y le cambio el signo a su cuadrado en el momento entonces sí sería posible que se conserve la energía y el momento cuando un fotón se descompone en el electrón-positrón. Es decir, en un espacio con dos tiempos hay más procesos de decaimiento posibles. Por eso esto está relacionado con el hecho de que si hubiese dos tiempos en el universo, el universo se volvería más inestable porque las partículas podrían decaer en más cosas, en particular una partícula, es fácil. Ver que si hubiese dos tiempos, una partícula podría decaer en dos partículas más masivas que ella. Eso es una cosa que no puede en nuestro universo pasar, pero en un universo con dos tiempos, debido a este cambio de signo en la ley de conservación, hay más…
Gastón Giribet explica que, para facilitar el estudio de procesos virtuales en amplitudes de scattering, los físicos a menudo simplifican el problema trabajando con dos dimensiones espaciales y dos tiempos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #6 · Palabras #15procesos virtuales amplitudes scatteringconservaciones energía procesos on-shellfísicos dos dimensiones espaciales tiemposextensión analítica fórmula universo…Y también es cierto que en cada uno de estos tiempos hay una simetría traslacional en el tiempo, que las leyes no cambian si uno espera el transcurso de ese tiempo, y del otro; y eso tiene aparejado dos cargas conservadas que son estas dos energías. Exacto. Ahora, entonces, para íntimamente estudiar qué le pasa a los procesos virtuales que están en el medio de las amplitudes de scattering, es mucho más cómodo poner esas cosas on-shell; es decir, permitir que se cumplan las conservaciones de energía y entonces los físicos por un momento trabajan como si, en lugar de trabajar en tres dimensiones espaciales y un tiempo, trabajasen en dos dimensiones espaciales y dos tiempos, sabiendo que cuando uno llega al resultado final tiene que hacer una extensión analítica para recuperar la fórmula que vale en nuestro universo. Pero en el momento... ¿Cómo se transforma a otro espacio que no es el real para resolver tu... Hace las cuentas y vuelve a nuestro espacio, no porque creamos que ese espacio es el físico, sino porque tenemos un buen diccionario para ir a ese donde hay más cosas posibles que hacer…
Gastón Giribet explica cómo, tras una reflexión sobre el estudio de agujeros negros en espacios con dos tiempos y dos espacios, él y sus estudiantes se propusieron analizar la geometría espaciotemporal cerca del horizonte de eventos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #14 · Palabras #18geometría espaciotemporal horizonte eventostrabajos stromberg y colaboradoreshorizonte de eventos región nubla…Y entonces hubo muchos estudios en estos últimos cuatro años sobre esto, desde 2001 en adelante, de manera notable, y yo dije: ¿qué sino esto? Es como que me llamaban, porque digo, ¿qué sino estudiar agujeros negros en espacios con dos tiempos y dos espacios? qué contorsión espaciotemporal tan atractiva como para investigar. Entonces nosotros nos dispusimos, con mis estudiantes y yo, un poco a elaborar sobre estos trabajos de Stromberg y colaboradores y tratar de entender cómo es la geometría espaciotemporal cerca de lo que sería un horizonte de eventos en estos espacios. Que ahora hasta es difícil decir qué es, porque recordemos que un horizonte de eventos es una región nubla que separa el interior de un exterior de manera causal. pero ahora qué quiere decir un interior si estamos hablando de que una de esas coordenadas quiera espacio ahora hace un tiempo también. Uno puede definir la generalización matemática de lo que un Horizonte de eventos sería la generalización matemática de lo que un agujero negro sería y entonces tratar de, generalizando trabajos previos nuestros, tratar de estudiar las simetrías que aparecen cerca de los horizontes de eventos de estos agujeros negros…
Gastón Giribet reflexiona sobre las dificultades para definir qué coordenada espacial se debe convertir en tiempo al analizar agujeros negros.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2agujeros negros coordenadas espacialescoordenada espacial convertida en tiempoespacio plano elección de coordenadacoordenada espacial tiempo agujero negrogeometría espaciotemporal horizonte de eventosasignatura 3 1 asignatura 2 2amplitudes de scattering teoría partículasespacio-tiempo dos espacios dos tiemposhorizonte eventos esfera singularidad agujero negrocircunferencia horizonte eventos tridimensionalesfera coordenada phi agujero negrocoordenada angular esfera giribetradioángulo coordenadas cartesianascoordenada tita polo norte surcurvas temporales con dos tiemposlímite de la coordenada…hasta desarrolla esa intuición ahí, aún con todo lo dificultoso que puede ser intuitivamente, conceptualmente Con el tiempo, pero con los tiempos Con los tiempos, con los tiempos, ahora aunque uno freeze el tiempo, hay otro tiempo corriendo ahí, entonces es muy difícil entender qué significa incluso estar cerca de los agujeros negros estos y aparte recordemos que tenemos tres coordenadas espaciales y una del tiempo, y lo que tenemos que hacer es elegir una de las otras tres coordenadas espaciales y hacerla a tiempo. En el caso del espacio plano eso está claro porque cualquiera uno agarre va a obtener lo mismo, pero en el caso de un agujero negro eso no es así. Por ejemplo, ¿cuál es la coordenada? espacial que uno va a convertir en tiempo? ¿Una de las angulares que van alrededor de la esfera del horizonte de eventos? ¿La misma coordenada radial? ¿Cuál es? ¿Una combinación lineal de ellas? Entonces hay diferentes maneras de extender de la asignatura 3 ,1 a la asignatura 2,2 en presencia de un agujero negro y no todas esas funcionan. Entonces bueno, se abren un montón de cosas ahí para estudiar porque nos permite estudiar detalles de la geometría espaciotemporal, los agujeros negros cerca de los horizontes de eventos, con mucho más juego que antes. De igual manera como nos permite más juego para estudiar las amplitudes de scattering en el caso de contexto de teoría de partículas. Claro, es que cuando dijiste pasar a un espacio-tiempo con dos espacios y dos tiempos, uno intuitivamente tiende a pensar: bueno, el horizonte que tú lo imaginas como una esfera en torno a una singularidad en un agujero negro tridimensional, pues aquí sería una circunferencia, ¿no? Entonces, imagina una circunferencia, pero claro, eso es en unas. Coordenadas cartesianas, también lo puedes imaginar efectivamente como radioángulo, ¿no? De hecho, está muy bien tu observación, porque respondamos a esa pregunta que les he planteado: ¿cuál es la coordenada de las tres espaciales que vos vas a transformar en un tiempo? Pensá en la esfera, un agujero negro es una cosa redonda, pensá en una esfera; hay una coordenada que es la coordenada phi, la coordenada circular. y después está la otra, la coordenada tita, la que va del polo norte al polo sur, es esa la que se convierte en un tiempo, pero ahora ya no puede ser circular, porque las curvas temporales acá podemos aceptar dos tiempos, señores, pero no cualquier cosa, no un tiempo cíclico, todo el mundo tiene un límite entonces esa coordenada. Ahora ya deja, el agujero negro deja de ser redondo, es circular, como decís vos y después el otro es una especie de tubo que se extiende, ya no es una coordenada que va del polo norte al polo sur; no hay polo norte y polo sur. Eso queda mapeado en el menos…
Gastón Giribet, junto con Francis Villatoro, discute la aparición de simetrías BMS (supertraslaciones y superrotaciones) en un nuevo artículo relacionado con la asignatura 2 más 2.
Habla: Gastón GiribetPalabras #20simetrías bms asignatura 2 más 2agujeros negros signatura kleinianacoordenadas espacio decaimiento lento…se basaba un poco en la idea de lo que vosotros habíais recuperado esa simetría de los 60 y la habíais puesto de moda, y ellos la convirtieron en la bomba y aquello parecía que Hawking había resuelto el problema y después al final todo se quedó en el final. Pero bueno, ahí tenías esa simetría BMS con supertraslaciones y superrotaciones. Ahora en el nuevo artículo con esta asignatura 2 más 2 también aparecen esas simetrías. Es muy buena pregunta, sí, la simetría es la misma, pero las condiciones de contorno que uno tiene que poner en estos agujeros negros en signatura kleiniana se deforman, y no solo porque una coordenada se vuelve al tiempo, sino porque el decaimiento, aún en una de las coordenadas que sigue siendo espacio, tiene que ser más lento, y eso es una cosa que uno de mis estudiantes creo que Fue Brian o Pedro, porque lo bueno de mis estudiantes es que trabajan los tres juntos. A veces pasa que un estudiante trabaja y lo demás no, pero en este caso todos trabajan. Entonces es difícil recordar cuál fue el que tuvo esto, que creo que Brian fue el…
Gastón Giribet reflexiona sobre cómo extender una coordenada espacial a temporal, comparando la resistencia de la ciencia ficción a aceptar ciertas ideas con la suspensión del descreimiento en una película.
Habla: Gastón GiribetSignificado #8 · Palabras #17coordenada espacial a temporal gastón giribetciencia ficción suspensión descreimiento calderichlímite trato obra espectador película…una cosa, Gastón, el artículo menciona el tema de diagramas de penros tóricos Eso se interpreta como que esa dimensión que has convertido en un cilindro, en realidad un cilindro cerrado o no tiene nada que ver. Sí, sí, tiene que ver con eso, tiene que ver Con eso, porque cuando uno extiende y pasa de que una coordenada es espacio a que sea tiempo, hay algunas cosas con las que se va a volver. Es interesante esto, porque hay como cierta… es como la ciencia ficción, viste que la ciencia ficción no está dispuesto a aceptar algunas cosas, alguna suspensión del descreimiento diría Calderich, pero hay un límite para todo; hay un límite, hay un trato que se puede romper entre la película y entre la obra y el espectador, ¿no? Hay un límite para todo, ¿no? El límite, por ejemplo, pensemos en las de, ¿cómo se llama este? Indiana Jones, la del plato volador rompió un límite. Uno dice: no, pará, te fuiste al carajo, ¿no? Hay como límites, ¿no? Acá pasa lo mismo; la física teórica, uno puede estar dispuesto a decir…
Gastón Giribet explica las precauciones necesarias al extender analíticamente una coordenada que era tiempo y convertirla en espacio, así como transformar otras coordenadas en tiempo.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1extensión analítica coordenada tiempo espaciométrica singular al extender analíticamentetopología de la asintótica gastón giribetrango de validez variables periódicastopología región asintótica agujero negrobóveda celeste toro agujero negroextensión analítica topología esfera…es compleja, y uno dice: no, no, pará, pará, no, ahí no. Esto ya es mucho, ¿no? Entonces ojo, se han estudiado métricas complejas, pero una cosa que uno pide es que la métrica permanezca real, por ejemplo, entre otras cosas; entonces hay que tener cuidado. ¿Por qué cuando uno extiende analíticamente una coordenada que era tiempo, espacial al tiempo, aparte es más raro lo que uno hace? Hace el tiempo, primero lo transforma en espacio, después otras dos que no eran tiempo las pasa a tiempo, hace cosas, mezcla mucho las coordenadas. Cuando hace eso tiene que tener cuidado del rango de las variables, porque podés hacer que cuando extendés analíticamente, no esté bien definida la métrica o se vuelva singular o se vuelva compleja. Entonces uno tiene que recortar el rango de validez de los parámetros, cuáles que eran periódicas siguen siéndolo o cuáles que no eran periódicas al mezclarse con una que era periódica antes pasa a ser periódica. Entonces esto cambia la topología de la asintótica, no solamente la geometría localmente en cuanto a su asignatura, sino la topología. ¿Qué variable ahora pasa a ser periódica porque se mezcló con una que lo era? ¿Qué variable era periódica pero ahora deja de serlo porque era un ángulo? Entonces, cuando uno hace eso, se fija y en la región asintótica del agujero negro, que antes era una esfera, la bóveda celeste que rodearía un agujero negro ahora pasa a ser un toro; tiene la topología de un toro. Entonces, eso tiene que ver con esto, con esta extensión analítica y el rango de validez, las propiedades globales, digamos, de las variables. Continúa tú, porque igual No, iba a preguntar por el tema de las simetrías de Keeling Claro, la solución de tipo agujero negro, básicamente tú tienes una métrica en cuatro dimensiones Metes dos simetrías de Keeling, que la solución es esférica o es…