¿Qué se considera ahora sobre las distancias astronómicas?

En aras de la discusión, digamos que Marte está exactamente a 5 minutos luz de distancia y que la Tierra y Marte se mueven exactamente a la misma velocidad, por lo que los efectos especiales relativistas son irrelevantes. Supongamos también que los relojes en la Tierra y Marte están sincronizados, de modo que si se pulsa un láser en Marte hacia la Tierra a las 4:00, se detecta en la Tierra a las 4:05. ¿Diría una persona en la Tierra a las 4:05 que un láser está pulsando en Marte ahora, o que latía en Marte hace 5 minutos? Cuando se habla de Marte en el mundo real, parece que la gente diría "un láser pulsó en Marte hace cinco minutos". Sin embargo, también está claro que si nuestros sentidos estuvieran lo suficientemente sintonizados para detectar cosas a distancias astronómicas, parecería que el láser está pulsando en Marte a las 4:05 en la Tierra, a las 4:05 un terrícola diría "un láser está pulsando en Marte ahora.

No hay ningún hecho del asunto sobre 'ahora'. La simultaneidad no se conserva bajo el impulso de Lorentz. Las cosas que suceden en el mismo 'ahora' en un marco, suceden en diferentes 'ahoras' en otro. La afirmación más precisa que podría hacer el terrícola es que en un cierto marco de referencia, el estado del campo electromagnético (también conocido como la luz láser) en algún punto (t,x) es [....]
Reformulemos esto como una pregunta galileana, entonces, donde la velocidad de la luz en el marco de referencia relevante es c.
Luego, podría intentar calcular cuál era el estado del campo en el punto (t', x') en algún momento del pasado, digamos en Marte hace 5 minutos. Puede ser cierto tanto que el estado en (t, x) sea [....] como el estado en (t', x') sea [.....]. No hay desacuerdo sobre el 'ahora' en esta imagen.

Respuestas (2)

Un físico, yo por ejemplo, identifica eventos eligiendo un conjunto de coordenadas. Por ejemplo, tengo un reloj que uso para registrar el tiempo y una regla que puedo elegir para medir la distancia. Esto me permite configurar algunas coordenadas. ( t , X , y , z ) para que pueda asignar cada evento a algún punto en mi sistema de coordenadas.

Si recibí un pulso láser de Marte a las 16:05, asigno mi recepción del láser al evento (4:05, 0, 0, 0). Por inferencia (ya que no puedo medirlo) asigno la transmisión del pulso a (4:00, 5 minutos luz, 0, 0). Esto hace que el tiempo adecuado entre los dos eventos sea cero, lo cual es consistente con mi conocimiento de la relatividad.

Entonces, asumiendo que soy un terrícola razonablemente típico, un terrícola no diría que un láser está pulsando en Marte ahora a las 4:05.

Si bien este es un argumento algo fácil, ilustra un punto importante. Cualquier observador puede configurar un sistema de coordenadas de cualquier forma que considere conveniente, luego puede usar este sistema de coordenadas para identificar hipersuperficies con tiempo constante (técnicamente, esto se conoce como foliación ). Los eventos pueden identificarse como simultáneos si se encuentran en la misma hipersuperficie.

Pero, y es un pero muy, muy importante , esta foliación depende del observador. Un observador diferente usando un sistema de coordenadas diferente no foliaría el espacio-tiempo de la misma manera y los eventos que son simultáneos en mi sistema de coordenadas (en general) no serán simultáneos en otros sistemas de coordenadas. Esto hace que la palabra ahora sea menos que útil en relatividad. La única forma en que todos los observadores de todas partes estarán de acuerdo en que dos eventos son simultáneos es si ocurren en el mismo punto del espacio-tiempo, es decir, al mismo tiempo en el mismo lugar.

¿Es filosóficamente incontrovertible decir cosas como "esa estrella probablemente ya se haya convertido en supernova, pero la luz aún no nos ha alcanzado"? Quiero decir, ¿podemos realmente afirmar que ya sucedió, o las cosas se desarrollan cuando nos informamos sobre ellas? ¿Tiene algún sentido decir que "ya es así o asá y la luz está en camino, pero aún no sabemos qué pasó"?
@isarandi: sí. La supernova no explotará porque no la detecté.
No lo digo de esa manera, por supuesto. No me refiero a que las cosas cambien retroactivamente. Pero antes de tener siquiera el acceso teórico al hecho de si la supernova explotó o no, ¿podemos decir que ya "sucedió"? ¿En qué sentido ha ocurrido si hasta ahora no nos ha llegado ninguna posible implicación (pero en realidad absolutamente ninguna) de ese hecho?

Un tren espacial sale de Marte a las 14:00 y llega a la Tierra a las 19:45. El tren se mueve a 0.001C y tiene 40Km de longitud. ¿Cuánto tardará todo el tren en llegar a la Tierra?
- Despreciar reingresos y fricciones.

Nadie en la Tierra dirá que el tren sale de Marte ahora . Lo mismo con la luz, solo que se mueve más rápido y es más pequeña que el tren de arriba.

Vemos que el láser llega a la Tierra a las 4:05, pero como sabemos que está a 5 minutos luz de distancia, sabemos que pulsó desde Marte hace 5 minutos.

Algo similar sucedería si el sol se convirtiera en una supernova a la vez (digamos que los romulanos del Star Treck de 2009 llegaron hace solo un par de horas). Solo lo veríamos 8 minutos después, pero sabemos que el sol está a 8 minutos luz de distancia. Así que nuestro último pensamiento no sería:

El sol se está convirtiendo en supernova en este momento.

@JohnKugelman Era una suposición. tienes razón, quitado.
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