¿Puede el flujo del tiempo aquietarse?

  1. De acuerdo con la teoría de la dilatación del tiempo, el flujo de tiempo se ralentiza significativamente a la velocidad de la luz. ¿Existen condiciones prácticas o teóricas cuando el flujo de tiempo se reduce a cero y se queda quieto?

  2. Si el tiempo y el espacio son infinitos?

Respuestas (2)

La respuesta a (2) es simplemente que nadie lo sabe y, además, es poco probable que lo sepamos alguna vez. Es imposible probar que el universo es infinito, pero es posible que podamos probar que es cerrado y, por lo tanto, finito si la escala de longitud es aproximadamente del tamaño del universo actualmente observable. El artículo Topología del universo: teoría y observaciones describe algunas formas en las que podemos observar una topología cerrada. Sin embargo, debo enfatizar que esto parece básicamente poco probable y nunca sabremos la respuesta a su pregunta.

Su pregunta (1) es más sutil porque la dilatación del tiempo es un fenómeno ampliamente incomprendido. Ciertamente es cierto que un observador en la Tierra mediría el reloj en una nave espacial que se mueve rápidamente para estar marcando lentamente. Sin embargo, si estuvieras en la nave espacial, verías el tictac del reloj normalmente. No hay un sentido absoluto en el que el tiempo transcurra más lentamente en la nave espacial; simplemente transcurre lentamente en relación con un reloj en la Tierra tal como lo observa el observador en la Tierra.

La confusión surge porque en la relatividad no existe el tiempo absoluto. No hay un reloj de referencia especial con el que pueda comparar todos los demás relojes. Cada observador tiene su propia escala de tiempo y todas las escalas de tiempo son igualmente válidas.

Habiendo dicho esto, la respuesta a su pregunta es que ningún observador verá jamás otro reloj ralentizarse completamente hasta detenerse, es decir, ver el tiempo detenerse por completo. Lo mejor que podemos hacer es ver el tiempo lento asintóticamente hacia una parada, es decir, el reloj que estamos observando se volverá más y más lento, pero tardará un tiempo infinito en detenerse por completo. Un ejemplo de esto es si dejamos caer un reloj en un agujero negro. Veríamos que el reloj se ralentiza a medida que se acerca al horizonte de sucesos, pero tendríamos que esperar un tiempo infinito antes de poder verlo detenerse por completo.

…pero tenga en cuenta que el tiempo propio de un fotón (Eigenzeit) es de hecho τ = 0 .
¿Tengo que observar el reloj que viaja a una velocidad infinita para ver que es hora de detenerse (aproximarse a cero)? O para reformularlo, ¿la dilatación del tiempo es inversa a la velocidad?
@jnovacho: en relatividad especial necesitas observar el reloj viajando a la velocidad de la luz. Como nada (excepto los fotones, como dice Ansgar) puede alcanzar la velocidad de la luz, nunca verás que el reloj se detenga. En GR la situación es más complicada. En el ejemplo que di de un agujero negro, el reloj en realidad se detiene en el horizonte de eventos, pero aun así se necesita un tiempo infinito para detenerse.
"... simplemente está funcionando lentamente en relación con un reloj en la Tierra según lo observado por el observador en la Tierra ". ¿Eso significa que los observadores de otros marcos de referencia pueden estar en desacuerdo sobre si el reloj de la Tierra está funcionando más lento que el reloj de la nave espacial o viceversa?
@mbeckish: ¡sí, de hecho! Por ejemplo, si estás en la nave espacial, en tu marco estás estacionario y es la Tierra la que se mueve. En ese caso, vería que los relojes en la Tierra funcionan lentamente en comparación con su reloj en el cohete. Este es el origen de la infame paradoja de los gemelos .
Gracias por la aclaración. Nunca he sido 100% clara sobre la paradoja de los gemelos. La forma en que me lo explicaron es que no es una paradoja, porque todos los observadores estarán de acuerdo en que el reloj de la nave espacial se está moviendo más lento, ya que es el marco de referencia que aceleró desde el marco de referencia de la Tierra. Pero nunca pude aceptar esa explicación, porque parece implicar un marco de reposo absoluto.
@mbeckish, la distinción surge de que la nave espacial es un marco de referencia no inercial
@Cruncher: pero es solo un marco no inercial mientras acelera . Una vez que alcanza su "velocidad de crucero", ahora está en un marco de inercia. En ese punto, ¿están todos los observadores de acuerdo en que el reloj de la nave espacial actualmente avanza más lento que el reloj de la Tierra? Por lo que acaba de decir JohnRennie, parece que la respuesta es no.
@mbeckish No soy un experto. ¿Tal vez esto ayude? en.wikipedia.org/wiki/… Sin embargo, estoy casi seguro de que mientras todos están en un marco de referencia inercial, la Tierra debería ver el reloj de la nave espacial marcando la misma velocidad que viceversa.
Para evitar dudas: mientras la nave espacial y la Tierra tengan una velocidad relativa constante, la Tierra ve que el reloj de la nave espacial se retrasa y la nave espacial ve que el reloj de la Tierra se retrasa. La situación es completamente simétrica, como por supuesto debe ser porque todas las velocidades son relativas.
¿No es así como sabemos que los neutrinos (a diferencia de los fotones) tienen masa? Debido a que los neutrinos pueden cambiar de tipo, deben experimentar el tiempo, deben moverse más lento que la velocidad de la luz, deben tener masa. Entonces, a la inversa, el "flujo de tiempo" para los fotones debe ser "0" (dejando de lado los problemas de terminología).

El tiempo es relativo. Cuando se trata de la dilatación del tiempo, en realidad ves el tiempo dilatado de otro observador. Por lo tanto, su propio flujo de tiempo no se congelará en ningún caso.

Hipotéticamente, puedes ver el tiempo de otro congelado si está viajando a la velocidad de la luz (dilatación del tiempo por velocidad) o si está en el horizonte de eventos de los Agujeros Negros (dilatación del tiempo gravitacional). Desafortunadamente, ambos no son posibles en el marco de la Física Relativista.

¿Puede el flujo del tiempo aquietarse?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v