Que horas são no espaço?
Respostas
Versão curta : Não há tempo lá fora no espaço. A quantidade de tempo que se passou desde o big bang é diferente em todos os lugares, dependendo da velocidade em que você está se movendo. Se houvesse dois observadores hipotéticos desde o início dos tempos, movendo-se em velocidades diferentes, eles diriam que o tempo passou de forma diferente. O tempo também é afetado pela gravidade. Mais perto de objetos de grande massa, o tempo corre mais devagar. Não existe tempo absoluto!
Versão mais longa :
Nosso processo de pensamento nos faz querer ter uma noção de tempo absoluto e espaço absoluto. Quando falamos de coordenadas, precisamos ter o ponto de origem. Quando falamos sobre o tempo atual, é com referência à "origem" ser o nascimento de Cristo.
Aristóteles sustentava a opinião de que o estado natural do corpo é o repouso, onde permanecerá, a menos que alguma força o atue. Ele acreditava que a terra estava em repouso .
As leis do movimento de Newton desafiaram diretamente esse ponto de vista. Segue-se das leis de Newton que não há nenhum estado especial de repouso. Tudo na mecânica newtoniana está relacionado a algum referencial inercial. Digamos que há dois carros A e B, e B está se movendo a uma velocidade v para longe de A. Você pode muito bem dizer que o carro B está parado e A está se afastando de B com velocidade v.
Observe o seguinte experimento, por exemplo. Digamos que haja um cara A dentro de um trem que se move a uma velocidade constante e um cara B do lado de fora que está observando. A joga uma bola para cima e ela cai.
Fonte da imagem: Astronomia 10: Aula 11
Agora, para A, a bola não se moveu da posição inicial depois de voltar. A bola está nas mãos novamente. Mas para B, a bola avançou uma certa distância no momento em que voltou para a mão de A. Tanto A quanto B consideram-se em repouso. A posição observada dos eventos é diferente para A e B. Isso significa que não há posição absoluta no espaço!
O conceito de movimento só faz sentido em relação a algum outro objeto.
Se houvesse cortinas na janela e o trem se movesse suavemente a uma velocidade constante sem solavancos, seria impossível para A dizer se ele está em repouso ou em movimento. Qualquer experimento que ele fizer obedecerá às leis do movimento de Newton. Não há nenhum ponto fixo no espaço ao qual A pertença porque é impossível para ele dizer se está se movendo ou não!
Ainda se acreditava que o tempo poderia ser medido de forma inequívoca.
Mais tarde, as equações de Maxwell mostraram resultados de que a luz tem velocidade fixa constante. Se você pensar no experimento do trem acima e substituir a bola por luz, verá como esse resultado é problemático. Como pode a luz ter a mesma velocidade constante para ambos os observadores A e B?
Foi proposto que existe uma substância chamada "éter", em todo o espaço, em relação à qual a luz viaja a uma velocidade constante. Os observadores ainda veriam a luz viajando em velocidades diferentes, mas seria constante em relação ao éter .
Mas Albert Michelson e Edward Morley conseguiram provar em um experimento que a velocidade da luz permanece constante mesmo para observadores se movendo em velocidades diferentes !
Einstein, posteriormente em 1905, apresentou sua teoria da relatividade, na qual dizia que poderíamos acabar com esse absurdo do éter e que a velocidade da luz seria a mesma em relação a qualquer referencial . Esta simples declaração tem consequências de longo alcance .
Observe o seguinte experimento. Vamos supor que haja dois caras A e B. O cara A está em um veículo que pode se mover a uma velocidade de 0,8*c, c sendo a velocidade da luz. O movimento em velocidades tão altas resulta no que é conhecido como dilatação do tempo .
A relação entre o tempo medido por A e B é dada por esta fórmula: t = t _{0}/(1-v^2/c^2)^{1/2}
t_{0} é o tempo medido por A t é o tempo medido por B v é a velocidade com que A está viajando.
(derivação aqui: Dilatação do Tempo, Contração do Comprimento e Simultaneidade (de Einstein Light) )
Se você inserir valores aqui assumindo que A viaja por 1 segundo na velocidade 0,8c, verá que o tempo medido por B é de cerca de 1,66 segundos. Portanto, enquanto apenas 1 segundo se passou para A, 1,66 segundos se passaram para B !!!
Como a velocidade da luz deve permanecer constante, A e B observaram tempos diferentes. Se A e B estivessem usando relógios, A teria visto que seu relógio se moveu 1 segundo, enquanto B veria que seu relógio se moveu 1,66 segundos .
Não há tempo absoluto !
Fontes:
O livro - Uma breve história do tempo
Espaço tempo! Pegue? Espaço-tempo? Ok, tudo bem, desconsidere meus trocadilhos atrevidos.
Ok, então você está querendo saber que horas são no espaço. Há duas partes desta questão: o aspecto do espaço-tempo relativístico e o aspecto do fuso horário.
O aspecto do fuso horário é o seguinte: nossos relógios são basicamente baseados na rotação da Terra ao redor do sol em relação à nossa localização atual (fusos horários), em sua maior parte. Quando você está a cerca de dezessete bajilhões de anos-luz da Terra, os fusos horários realmente não importam para você, a menos que você de alguma forma consiga manter a órbita geossíncrona com a Terra nessa faixa; nesse caso, se você estendeu os arcos individuais dos tiezones todos o caminho para a sua distância, você estaria tecnicamente nesse fuso horário. Isso ainda não importaria muito, mas ei, você poderia usar um relógio do seu fuso horário e seria meio preciso. Você também pode usar qualquer relógio regular antigo para registrar o tempo, e ele será definido em qualquer horário/fuso horário em que você saiu.
O aspecto relativístico é este: o tempo é um pouco mais lento na Terra do que no espaço sideral, graças à gravidade que distorce o espaço-tempo, então seu relógio é um pouco mais rápido lá fora. Isso faz com que cada relógio espacial esteja um pouco à frente de cada relógio terrestre. Mas, se nos movermos perto da velocidade da luz, nosso relógio estará ainda mais atrasado. Passa dois minutos em vinte anos. Isso torna extremamente difícil descobrir que horas são no espaço, então é melhor você apenas falar sobre a idade do universo.
Então, que horas são no espaço?
"13,8 bilhões de anos menos 10^-6 segundos atrás"