Espacio tiempo y envejecimiento

La teoría general de la relatividad de Einstein explica la dilatación del tiempo. Wikipedia proporciona un resumen conciso:

la dilatación del tiempo es una diferencia en el tiempo transcurrido medido por dos observadores, ya sea debido a una diferencia de velocidad entre sí, o por estar situados de manera diferente en relación con un campo gravitatorio. Como resultado de la naturaleza del espacio-tiempo, un reloj que se mueve en relación con un observador se medirá con un tictac más lento que un reloj que está en reposo en el propio marco de referencia del observador. Un reloj que está bajo la influencia de un campo gravitacional más fuerte que el de un observador también se medirá con un tictac más lento que el propio reloj del observador.

A medida que uno experimenta más gravedad, el tiempo parece fluir más lento en comparación con (digamos) la Tierra. Eso significa que "estar de pie" en Júpiter, lo cual no es posible debido a la superficie gaseosa, hará que te muevas a través del tiempo más rápido; pero no envejeces más lento. Supongamos que su esperanza de vida es de 80 años. En Júpiter todavía vivirías 80 años, pero el tiempo que ha pasado en la Tierra durante tus 80 años sería un poco más que eso.

La dilatación del tiempo gravitatorio en la Luna es lo contrario: la gravedad más débil significa que un reloj de la Tierra marca un tictac ligeramente más lento que un reloj de la Luna.

Cuanto más rápido se viaja, más lento se experimenta el tiempo. Por ejemplo, si una persona estuviera viajando en$0.99c$, y asumiendo que un ser humano vive exactamente 80 años, la persona aún viviría 80 años y la vida sería normal desde su perspectiva.

Sin embargo, un observador externo vería que el humano rápido viviría cientos de años ($\gamma = \dfrac{1}{\sqrt{1-(\frac{v}{c})^2}}\approx7.0888$), donde$v=0.99c$, ya que los observadores no experimentan la dilatación del tiempo. Permítanme proporcionar otro ejemplo.

En la película Interestelar , los astronautas orbitan un agujero negro supermasivo. Cuando visitan un planeta en las inmediaciones del agujero negro, aunque creen que solo se han quedado allí unas pocas horas, han pasado más de 20 años. Esto se debe a que se encuentran bajo una curva de espacio-tiempo masiva causada por la atracción del agujero negro.

Por otro lado, si una persona estuviera en un cuerpo de baja gravedad, como la Luna o Marte, el tiempo sería un poco más rápido que si se quedara en la Tierra. Los 80 años que vivirían serían normales para ellos, pero para alguien mirando desde la Tierra, su vida sería un poco más corta que 80 años.