En física, tenemos dos categorías de cantidades:
En su Relatividad Especial ( Zur Elektrodynamik bewegter Körper ) Einstein define el tiempo como "lo que muestra un reloj". Esta definición se aplica
Partiendo de esa definición, define el tiempo para lugares que están (lejos) del observador:
Imagina que cada punto del espacio está equipado con un reloj similar, todo en reposo con respecto a ese observador inercial, y sincronizado con el reloj cercano a este observador por medio de la Sincronización de Poincaré-Einstein, es decir, intercambiando señales de luz bajo el supuesto que la luz viaja a una velocidad de para cada observador inercial. Esto define el tiempo (ahora llamado "tiempo propio" ) para cada punto en el espacio para ese observador específico.
A partir de esta base, Einstein comienza a derivar resultados como cómo diferentes observadores que no están en reposo perciben el espacio, el tiempo, los ángulos, las velocidades, etc.
Pregunta: ¿Cómo se hace esto en la Relatividad General? ¿ Cuál es la definición de tiempo allí?
El uso de la sincronización de Poincaré-Einstein puede ser complicado o no funcionar en absoluto en un espacio-tiempo curvo, tal vez incluso cambiando con el tiempo (el espacio-tiempo no es estático) o puede haber más de un camino para la luz (como alrededor de un objeto pesado) o ser no simétrica (como objetos en diferentes lados de un horizonte). Y solo después de derivar esa teoría, puede notar que su definición básica de tiempo de la Relatividad Especial no funciona.
Otro enfoque sería desarrollar la Relatividad General sin preocuparse por la definición de tiempo y luego definir el tiempo por algún otro medio, por ejemplo, a través del tensor métrico. Esto implicaría que el tiempo no es fundamental y el tensor métrico es la cantidad fundamental, lo que nos deja con la definición de una regla sobre cómo medir el tensor métrico. Dudo que esto sea posible sin tener ya medios para medir intervalos de tiempo y distancias en primer lugar.
O uno podría definir el tiempo solo en las proximidades del observador, asumiendo que la definición de Relatividad Especial funciona bien, donde "cerca" significa "la curvatura del espacio-tiempo puede despreciarse". Todo esto solo se aclara después de establecer la teoría y la curvatura y demás. Luego, uno tiene que establecer una definición de tiempo para lugares que están "lejos" (en términos de curvatura), pero ni siquiera me queda claro si eso está bien definido o es único.
Preguntas relacionadas como Tiempo, ¿qué es? , Concepto de tiempo en la Relatividad General , Comprender el tiempo: ¿Es el tiempo simplemente la tasa de cambio? abordar diferentes temas como la metafísica. La mejor coincidencia parece ser Tiempo en relatividad general , pero las respuestas son más sobre cómo extraer información del tensor métrico.
Para preguntas fundamentales sobre el tiempo, debe referirse a la noción fundamental de tiempo propio en lugar de tiempo coordinado.
Una diferencia esencial entre la relatividad general y el sistema de espacio y tiempo de Newton es el hecho de que en lugar de un concepto de tiempo absoluto hay dos conceptos de tiempo: tiempo coordinado y tiempo propio. Ambos conceptos de tiempo están vinculados por la ecuación de la dilatación del tiempo dependiente de la velocidad
El concepto fundamental de tiempo propio se define como "el tiempo medido por un reloj que sigue a un objeto dado". Puedes ver que esta definición no se refiere al espacio-tiempo, se refiere solo al objeto, a la partícula. En un diagrama de espacio-tiempo, el tiempo propio de las líneas de tiempo no se puede observar, solo se puede calcular. Y esta es la definición de tiempo (propio): Tiempo propio es el envejecimiento de una partícula.
Esta definición de tiempo es parte de un concepto de tiempo doble: en un primer paso, el tiempo es generado en forma de tiempo propio por las partículas del universo. En un segundo paso, los observadores están observando las líneas de mundo de las partículas y, por lo tanto, sus respectivas coordenadas de tiempo.
TimRias
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