Relatividad especial y dilatación del tiempo

Estoy estudiando Relatividad y hay algo que mi mente realmente no puede procesar en este momento. Esa sería la Deformación del tiempo en cuerpos fuertemente gravitatorios. Como ejemplo, tomemos la película Interstellar, donde Cooper fue al planeta del agua, y debido a la fuerte gravedad y la proximidad con el agujero negro, el tiempo es de 1 hora: 7 años en la nave espacial que orbita el planeta. ¡Bien! Digamos que Cooper permaneció 3 horas en ese planeta. Lo cual tomó 21 años en la nave espacial. Ahora, imagina que tanto la nave espacial como el planeta de agua están estáticos, y ambos no están tan lejos el uno del otro, y tenemos un observador en la nave espacial.

Ahora ambas preguntas son:

1- Verá el observador en la nave espacial (después de un largo retraso), la imagen de 3 horas exactas de Cooper en ese planeta. ¿O el observador seguirá viendo esas 3 horas a cámara lenta, tardando 21 años en ver todo el viaje hasta este planeta?

2- Si Cooper todavía estuviera en su nave, sin acelerar y lejos de la fuerte acción de la gravedad de este planeta, y lo estuviéramos observando. El efecto de dilatación del tiempo sería bastante débil, ¿verdad? Ahora comienza a acelerar y entrar en la fuerza gravitacional de este planeta. ¿La imagen continua para el observador se ralentizaría a medida que Cooper desciende a la superficie del planeta?

¡Gracias de antemano!

Respuestas (1)

  1. ... ¿seguirá el observador viendo esas 3 horas a cámara lenta, tardando 21 años en ver todo el viaje hasta este planeta?

Sí. Las 3 horas en el planeta serán vistas en cámara lenta por el ocupante de la nave espacial, abarcando un total de 21 años de principio a fin.

2 ... ¿La imagen continua para el observador [que permanece en la nave espacial] se ralentizaría a medida que Cooper desciende a la superficie del planeta?

Correcto.

Sin embargo, tenga en cuenta que para obtener un efecto de dilatación del tiempo de esa magnitud, la gravedad del planeta en sí no será suficiente. Incluso si el "planeta" es una estrella de neutrones, el factor de dilatación del tiempo es 2 , y nadie sobreviviría a una visita a la superficie de una estrella de neutrones. El efecto puede ser mayor si el planeta está orbitando cerca de un agujero negro (porque su velocidad orbital puede estar cerca de la velocidad de la luz), siempre que la otra nave espacial que se queda atrás esté orbitando mucho más lejos.