¿Qué hora es en el espacio?
Respuestas
Versión corta : No hay tiempo en el espacio. La cantidad de tiempo que ha pasado desde el Big Bang es diferente en todas partes dependiendo de la velocidad a la que te hayas movido. Si hubiera dos observadores hipotéticos desde el principio de los tiempos, moviéndose a diferentes velocidades, habrían dicho que ha pasado un tiempo diferente. El tiempo también se ve afectado por la gravedad. Más cerca de objetos de gran masa, el tiempo corre más lento. ¡No hay tiempo absoluto!
Versión más larga :
nuestro proceso de pensamiento nos hace querer tener una noción de tiempo absoluto y espacio absoluto. Cuando hablamos de coordenadas, necesitamos tener el punto de origen. Cuando hablamos de tiempo actual, es con referencia a que el "origen" es el nacimiento de Cristo.
Aristóteles sostuvo la opinión de que el estado natural del cuerpo es el reposo, donde permanecerá a menos que alguna fuerza actúe sobre él. Creía que la tierra estaba en reposo .
Las leyes del movimiento de Newton desafiaron directamente este punto de vista. De las leyes de Newton se sigue que no existe un estado especial de reposo. Todo en la mecánica newtoniana es con respecto a algún marco de referencia inercial. Digamos que hay dos automóviles A y B, y B se está moviendo a una velocidad v alejándose de A. Muy bien puede decir que el automóvil B está estacionario y A se está alejando de B con una velocidad v.
Mira el siguiente experimento, por ejemplo. Digamos que hay un tipo A dentro de un tren que se mueve a una velocidad constante y un tipo B afuera que está mirando. A lanza una pelota y ésta baja.
Fuente de la imagen: Astronomía 10: Conferencia 11
Ahora, para A, la pelota no se ha movido en absoluto desde la posición inicial después de que regresa. El balón vuelve a estar en las manos. Pero para B, la pelota ha avanzado cierta distancia cuando vuelve a la mano de A. Tanto A como B se consideran en reposo. La posición observada de los eventos es diferente tanto para A como para B. ¡ Esto significa que no hay una posición absoluta en el espacio!
El concepto de movimiento solo tiene sentido en relación con algún otro objeto.
Si hubiera cortinas en la ventana y el tren se moviera suavemente a una velocidad constante sin sacudidas, sería imposible para A saber si está en reposo o en movimiento. Cualquier experimento que haga obedecerá las leyes de movimiento de Newton. ¡No hay ningún punto fijo en el espacio al que pertenezca A porque es imposible para él saber si se está moviendo o no!
Todavía se creía que el tiempo podía medirse sin ambigüedades.
Más tarde, las ecuaciones de Maxwell mostraron resultados de que la luz tiene una velocidad fija constante. Si piensa en el experimento del tren anterior y reemplaza la pelota con luz, verá cómo este resultado es problemático. ¿Cómo puede la luz tener la misma velocidad constante tanto para el observador A como para el B?
Se propuso que existe una sustancia llamada "éter", en todo el espacio, en relación con la cual la luz viaja a una velocidad constante. Los observadores aún verían la luz viajando a diferentes velocidades, pero sería constante con respecto al éter .
¡Pero Albert Michelson y Edward Morley pudieron probar en un experimento que la velocidad de la luz se mantiene constante incluso para observadores que se mueven a diferentes velocidades !
Posteriormente, en 1905, Einstein presentó su teoría de la relatividad, en la que dijo que podíamos acabar con esta tontería del éter y que la velocidad de la luz sería la misma en relación con cualquier marco de referencia . Esta simple declaración tiene consecuencias de largo alcance .
Observa el siguiente experimento. Supongamos que hay dos tipos A y B. El tipo A está en un vehículo que puede moverse a una velocidad de 0,8*c, siendo c la velocidad de la luz. El movimiento a velocidades tan altas da como resultado lo que se conoce como dilatación del tiempo .
La relación entre el tiempo medido por A y B viene dada por esta fórmula: t = t _{0}/(1-v^2/c^2)^{1/2}
t_{0} es el tiempo medido por A t es el tiempo medido por B v es la velocidad con la que viaja A.
(derivación aquí: dilatación del tiempo, contracción de la longitud y simultaneidad (de Einstein Light) )
Si introduce valores aquí suponiendo que A viaja durante 1 segundo a una velocidad de 0,8c, verá que el tiempo medido por B es de aproximadamente 1,66 segundos. ¡Entonces, mientras que solo ha pasado 1 segundo para A, han pasado 1.66 segundos para B!
Debido a que la velocidad de la luz tiene que permanecer constante, tanto A como B han observado tiempos diferentes. Si tanto A como B estuvieran usando relojes, A habría visto que su reloj se ha movido 1 segundo, mientras que B vería que su reloj se ha movido 1,66 segundos .
¡No hay tiempo absoluto !
Fuentes:
El libro- Una breve historia del tiempo
¡Tiempo espacial! ¿Consíguelo? ¿Tiempo espacial? De acuerdo, está bien, ignora mis juegos de palabras descarados.
Vale, entonces quieres saber qué hora es en el espacio. Hay dos partes de esta pregunta: el aspecto relativista del espacio-tiempo y el aspecto de la zona horaria.
El aspecto de la zona horaria es este: nuestros relojes se basan básicamente en la rotación de la Tierra alrededor del sol en relación con nuestra ubicación actual (zonas horarias), en su mayor parte. Cuando estás a unos diecisiete billones de años luz de la Tierra, las zonas horarias realmente no te importan, a menos que de alguna manera hayas logrado mantener una órbita geosíncrona con la Tierra en ese rango, en cuyo caso, si extendiste los arcos individuales de las zonas de unión a todos la salida a su distancia, técnicamente estaría en esa zona horaria. Eso todavía no importaría demasiado, pero oye, podrías usar un reloj de tu zona horaria y sería bastante preciso. También puede usar cualquier reloj regular antiguo para registrar el tiempo, y se configuraría en cualquier horario / zona horaria en la que se encontraba cuando se fue.
El aspecto relativista es este: el tiempo es un poco más lento en la Tierra que en el espacio exterior, gracias a la gravedad que deforma el espacio-tiempo, por lo que su reloj es un poco más rápido allá afuera. Eso hace que cada reloj espacial esté absurdamente un poco por delante de cada reloj terrestre. Pero, si nos acercamos a la velocidad de la luz, nuestro reloj se atrasa aún más. Pasan dos minutos en veinte años. Esto hace que descubrir qué hora es en el espacio sea extremadamente difícil, por lo que es mejor que solo hables de la edad del universo.
Entonces, ¿qué hora es en el espacio?
"Hace 13.800 millones de años menos 10^−6 segundos"