Solo tengo una pregunta rápida sobre la dilatación del tiempo/tiempo adecuado porque mi libro de física lo hace un poco confuso. Digamos que tenemos un observador en la Tierra y luego un observador en una nave espacial. La nave espacial sale de la Tierra, vuela a la Luna y luego regresa a la Tierra. ¿Quién es la persona que mide el tiempo adecuado y por qué? Sé que un reloj "va más lento" cuando está en movimiento porque está en el marco S', que es el marco de reposo del reloj, pero ¿no tiene el observador en la Tierra también un reloj que está en su marco de reposo?
Cada observador tiene su propio tiempo medido por el reloj en su marco de descanso. Sin embargo, el tiempo apropiado para un hombre no es el tiempo apropiado para otro hombre. La dilatación del tiempo significa que cada observador verá que el reloj del otro observador corre más lento (en comparación con su propio reloj de medición del tiempo). Pero todo es perfectamente simétrico desde el punto de vista de cualquier observador siempre que el movimiento relativo sea uniforme. Mide el tictac de su reloj al "ritmo normal" (su tiempo adecuado) y ve el tictac del reloj de la otra persona a un ritmo más lento. De manera similar, la otra persona mide el tictac de su reloj a la "velocidad normal" (su hora adecuada) y ve el tictac de su reloj a un ritmo más lento.
Todo esto está muy bien, pero se vuelve interesante cuando los dos comparan sus relojes después de que uno de ellos hace un viaje de ida y vuelta. Esto significa que uno de ellos necesariamente tenía que acelerar y desacelerar y no estaba en movimiento uniforme (técnicamente, no estaba en una geodésica). Ahora tiene la oportunidad de comparar esos dos relojes y siempre encontrará que la persona en movimiento uniforme (en este caso, el observador en reposo en la Tierra) fue aquella cuyo reloj ha hecho más tictac y, por lo tanto, ha envejecido más. .
La mejor manera de entender esto es darse cuenta de que la longitud de los caminos en el espacio-tiempo se mide por el tiempo propio total a lo largo de ese camino (medido por el reloj del viajero de ese camino en su marco de reposo). Se puede demostrar que las trayectorias de movimiento uniforme (geodésicas) tienen esa longitud maximizada, por lo que cualquier trayectoria que se desvíe de una geodésica (debido a las aceleraciones), necesariamente medirá un tiempo propio total más corto después de un viaje de ida y vuelta.
EDITAR DESPUÉS DEL PRIMER COMENTARIO: la dilatación del tiempo no es el efecto apropiado para considerar en este problema en particular, la contracción de la longitud sí lo es. En el marco de Nick, un barco contraído por la longitud pasa a gran velocidad. . En el marco de Molly, un objeto puntual (je) Nick pasa junto a una nave no contratada a gran velocidad. . Claramente, esto debería suceder más rápido en el marco de Nick debido a la contracción de la longitud. Pensar en términos de dilatación del tiempo simplemente no ayuda aquí. Piense desde el punto de vista de cada observador y rápidamente será obvio qué efecto usar.
el tiempo se mueve más lento para el observador en movimiento, especialmente si viaja a velocidades relativistas súper altas, y el tiempo se mueve más rápido para el observador estacionario en relación con el que se mueve. esa es la comprensión correcta. una cosa interesante si vives en un cuarto piso, la gravedad para ti es minuciosamente menor que la de los que están en la planta baja, ya que la gravedad de la tierra es más fuerte en el centro de la tierra. por lo tanto, el tiempo para el inquilino del cuarto piso viajaría un minuto más rápido, nuevamente porque están en su propio marco de referencia de tiempo y espacio. los resultados debido a la diminuta diferencia en la gravedad serían muy pequeños. Cuando subimos un tramo de escaleras, el tiempo está en guerra consigo mismo. Estar más lejos de la atracción de la gravedad de la Tierra hace que nuestro reloj se acelere, pero el movimiento contrarresta este efecto. ya que moverse hace que su tiempo viaje más lento en comparación con el observador estacionario. una de las razones es que, a pesar de todos estos marcos de referencia personalizados, la ley del universo es que la velocidad de la luz (c) es constante, es la misma para todos los observadores, los móviles y los estacionarios. incluso la gravedad no afecta la velocidad de la luz. puede curvar la luz (flexión gravitacional) pero no ralentizarla, porque los fotones no tienen masa. SR es realmente mucho más complicado que GR. Son las dos teorías más importantes en física y, en mi opinión, en toda la ciencia, siendo la segunda la naturaleza del nivel cuántico de la realidad con fenómenos como el principio de incertidumbre y la naturaleza dual de las partículas. GR Y SR son cómo funciona la realidad en el nivel macro: el nivel de estrellas y planetas e incluso galaxias, mientras que la teoría cuántica es cómo funcionan las cosas en el nivel más pequeño, donde las leyes de la física se rompen, donde es como si la realidad estuviera en proceso de cambio, que aún no se ha hecho. otro fenómeno que ocurre a alta velocidad es la contracción de la longitud, un tipo de transformación de lorentz. Lo entiendo aún menos. Es decir, sé que sucede, sé las ecuaciones, pero no entiendo ¿POR QUÉ? Recientemente he llegado a entender el POR QUÉ de SR, es decir, durante mucho tiempo la razón por la cual la velocidad relativista causa la dilatación del tiempo me dejó perplejo, mientras que la dilatación del tiempo GR de la gravedad es para mí muy claramente lógica. Ahora entiendo que a medida que viajamos por el espacio también interactuamos con la dimensión del tiempo, por lo que es lógico que nuestra experiencia del tiempo cambie. la velocidad de la luz es una constante fundamental del universo que creo que tiene que ver con la estructura fundamental de nuestra realidad de cuatro dimensiones. puede ser necesario simplemente memorizar estos conceptos, y llegará un día en que el POR QUÉ hará clic. Buena suerte.
Martín Kochanski
Nemo