¿Cuál es la diferencia entre nuestro tiempo y el espacio-tiempo?

Estoy tratando de entender el fenómeno del espacio-tiempo. Pero, todo en Internet parece ser demasiado complicado para mí ya que no tengo experiencia en física. ¿Alguien puede darme explicaciones simples para lo siguiente:

  1. ¿Cuál es la diferencia entre el tiempo y el espacio-tiempo?
  2. ¿Cómo afecta la gravedad al paso del tiempo?
  3. ¿Cuál es la velocidad de la luz y cómo se relaciona con el tiempo?
  4. ¿Cómo manejan los científicos las escalas de tiempo del orden de miles de millones de años si el tiempo no es constante para todos los observadores del universo?
  5. ¿Cómo se mide experimentalmente el tiempo, o por ejemplo la edad del universo?
si malinterpreté alguna de sus preguntas después de las ediciones, no dude en volver a editar. ¡Muchas de estas son preguntas realmente buenas y merecen ser preguntas por sí mismas!
Sí, lo has interpretado correctamente y gracias por las ediciones :-)
El "espacio-tiempo" no es una especie de tiempo; es a la vez espacio y tiempo, tratados como una sola cosa. Vivimos 3 dimensiones del espacio y 1 dimensión del tiempo, formando las 4 dimensiones del espacio-tiempo. (Los modelos más recientes sugieren 11 dimensiones, pero las 7 adicionales existen solo en una escala muy pequeña).
El horario de verano es una cosa, sin embargo, el horario de verano no es una cosa. Además, el espacio-tiempo es más fácil de usar repetitivamente que el espacio y el tiempo .
esto es similar a un examen sorpresa de física.
Mirando el alcance actual del sitio, creo que probablemente debería cerrarse ahora (incluso si era aceptable hace 8 años): necesita enfoque (5 preguntas) y no se trata de astronomía (son solo preguntas básicas de física)
Esta pregunta (en realidad, al menos 5) debe dividirse en varias preguntas más enfocadas. Algunos de los cuales son probablemente duplicados y otros más adecuados para la física. (# 4,5 podría ser bueno para retener para astronomía, pero no 1,2 y 3)

Respuestas (4)

¿Cuál es la diferencia entre el tiempo y el espacio-tiempo?

El espacio-tiempo es tiempo más espacio.

¿Cómo afecta la gravedad al paso del tiempo?

Cuanto mayor sea la gravedad de un planeta o estrella y cuanto más cerca de ese cuerpo, más lento será el tiempo.

¿Cuál es la velocidad de la luz y cómo se relaciona con el tiempo?

La velocidad de la luz es de 299.792,4580 km/s en el vacío, la velocidad a la que se propaga la luz, aproximadamente 1,3 segundos de la Tierra a la Luna. La velocidad es la distancia dividida por el tiempo; esto se aplica también a la velocidad de la luz.

¿Cómo manejan los científicos las escalas de tiempo del orden de miles de millones de años si el tiempo no es constante para todos los observadores del universo?

Tratan el tiempo dependiente del observador. Para diferentes observadores en la Tierra, las variaciones son minúsculas, en muchos casos despreciables en comparación con los errores de medición, aunque no para mediciones de precisión.

¿Cómo se mide experimentalmente el tiempo, o por ejemplo la edad del universo?

Hay muchas maneras de medir o estimar las edades. La edad de la tierra se puede estimar por proporciones de ciertos radionúclidos en las rocas más antiguas. Las estimaciones de la edad del universo se obtienen mediante simulaciones basadas en observaciones (corrimiento al rojo y distancia) de galaxias distantes y en observaciones del fondo cósmico de microondas. El corrimiento al rojo se usa para una estimación de la velocidad; junto con una estimación de la distancia (obtenida por estrellas de brillo conocido) se puede calcular cuando todos los objetos del universo deberían haber estado juntos.

El espacio , tal como lo experimentamos, es simplemente un espacio euclidiano (plano) tridimensional. Un espacio plano es aquel en el que las líneas paralelas nunca se cruzan. Considere el espacio bidimensional de la mesa de su cocina: (si su mesa es nueva) este espacio es plano. Pero la superficie de una esfera, también un espacio bidimensional, no es plana. De la misma manera se puede curvar un espacio tridimensional (aunque esto es difícil/imposible de imaginar).

El tiempo , tal como lo experimentamos, simplemente progresa linealmente. Puede combinar el espacio y el tiempo en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones , una de las cuales es similar al tiempo. La teoría de la relatividad ahora dice que este espacio-tiempo de cuatro dimensiones no siempre es exactamente plano y que cualquier curvatura del espacio-tiempo es equivalente a una fuerza. Cualquier forma de energía (y la energía de masa en reposo es la forma más compacta) curva el espacio-tiempo y, por lo tanto, ejerce una fuerza, conocida como gravedad.

Esta curvatura del espacio-tiempo afecta tanto al espacio como al tiempo, por lo que la gravedad también afecta a los relojes, etc. Para las fuerzas débiles (cualquiera que experimentemos como humanos), los efectos de la curvatura son extremadamente pequeños.

¿Cómo es imposible de imaginar? ¿No es solo un espacio tridimensional que puede cambiar en la cuarta dimensión (tiempo)?

Partículas como moléculas o átomos o cualquier partícula más pequeña se comporta de manera diferente en diferentes entornos. Por ejemplo, estas partículas se comportan de manera diferente en la Tierra o en la Luna o en la órbita de la Tierra o cerca del horizonte del agujero negro.
Esto fue realmente demostrado por la teoría de la relatividad dada por Albert Einstein . Nosotros (Humanos) tenemos que ajustar el reloj del satélite artificial todos los días 0.0000000001 segundos. De lo contrario, obtendremos datos incorrectos del satélite en las computadoras terrestres y todo.
Ahora, en mi opinión, cualquier objeto en un entorno gravitatorio o el objeto que viaja a la velocidad de la luz debe tener algún efecto a nivel atómico y también a todo nivel electromagnético. Debido a que el reloj se vuelve lento (porque el movimiento electromagnético / atómico que requiere producir una salida en el reloj se vuelve lento).
De la misma manera, en mi opinión (no validado), cuando viajamos a la velocidad de la luz o vagamos cerca del horizonte de los agujeros negros, nuestra actividad biológica o cualquier electromagnetismo que se requiere para PENSAR se vuelve lento de tal manera que la diferencia producida por este efecto es dramáticamente grande. Se dice que una persona en la tierra envejece pero la persona que viaja a la velocidad de la luz pensará '¡Viajé solo por una semana!' (ver, la actividad biológica/atómica de esta persona se vuelve lenta, incluso pensando) pero en realidad desde el punto de vista de la persona terrestre, él/ella (viajero) viajó durante al menos 75 años a la velocidad de la luz, lo cual es un hecho real. Normalmente después de 75 años cualquiera envejecerá en la tierra. Esto es todo IMO.

What is the speed of light and how does it relate to time?

la velocidad de la luz es de 300000 Km/seg.

¿Cuál es la diferencia entre el tiempo y el espacio-tiempo?

tiempo: es un cambio de posición y/o energía de la materia.

espacio-tiempo: es una configuración entre cambio de energía y/o almacenamiento de posición en un espacio, es decir. un átomo de (Fe) Hierro vs fotón, gallaxia andrómeda vs vía lactea, agujero negro vs estrella.

¿Cómo afecta la gravedad al paso del tiempo?

un conjunto del espacio-tiempo (como un agujero negro o una estrella) puede cambiar otros conjuntos del espacio-tiempo, en este cambio se acelera la posición y la energía (tiempo).

¿Cuál es la velocidad de la luz y cómo se relaciona con el tiempo?

la velocidad de la luz es un conjunto específico de espacio-tiempo (configuración) que tiene una posición/energía con un límite en el espacio.

¿Cómo manejan los científicos las escalas de tiempo del orden de miles de millones de años si el tiempo no es constante para todos los observadores del universo?

es una ilusión porque una velocidad de emisión de luz o energía como radiación gamma o infrarroja (conjuntos espacio-tiempo) tiene diferentes configuraciones e interacciones, es solo una referencia.

¿Cómo se mide experimentalmente el tiempo, o por ejemplo la edad del universo?

crearán una relación espacio-tiempo conjunto padre entre conjuntos espacio-tiempo hijos (no estoy seguro de si lo hacen).