Control de la llave sobre lo que es el espacio-tiempo
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La teoría de Einstein de la relatividad general ve el tiempo de manera similar al ancho, la altura y la longitud. Como tal, tanto el tiempo como el espacio pueden curvarse por la gravedad. Esto significa efectivamente que el tiempo es más lento cuanto más se acerca a un objeto con un fuerte tirón gravitacional.
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La compresión del espacio-tiempo y el espacio-tiempo difieren entre sí. La compresión del espacio-tiempo se centra en cómo el mundo parece más pequeño ahora que tenemos más acceso a él, no al tiempo en el espacio.
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El tiempo de espacio-tiempo vs. Tierra depende de dónde se encuentre en el espacio. Si estás cerca de un horizonte de eventos, el tiempo será muy diferente al de la tierra.
Los días a veces pueden parecer solo horas en que los tiempos son buenos, y los momentos apenas pueden funcionar en un día aburrido, pero el paso de la tierra alrededor del sol no ha cambiado de una manera fácilmente medible desde que los humanos comenzaron a usar sol.
Pero aproximadamente medio siglo después de que Big Ben se construyó en Londres, marcando el centro de Greenwich Mientras tanto, la teoría de Albert Einstein de la relatividad general cambió la forma en que los científicos piensan sobre el tiempo. De repente, como sugiere su teoría, la forma en que las personas experimentan el tiempo podría cambiar dependiendo de su ubicación. Los humanos se disparan a través del espacio más lentamente que aquellos que intentan quedarse para siempre jóvenes en la superficie del planeta.
“La teoría general de la relatividad de Einstein requiere que podamos tratar el espacio y el tiempo como lo mismo”, dice Lia Medeiros, astrofísica de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee, el Centro de Gravitación, Cosmología y Astrofísica de Wisconsin-Milwaukee. “Toda mi carrera comenzó porque pensé que el tiempo desacelerado era lo más loco y quería entenderlo”.
¿Qué es el espacio-tiempo?
Teoría general de la relatividad. (Crédito de la imagen: Anshuman Rath/Shutterstock)
Los humanos ven la vida principalmente en un mundo tridimensional, y aunque experimentamos el tiempo, la cuarta dimensión, a medida que pasa, tendemos a verla de manera diferente a las otras tres dimensiones, que tratan con el espacio.
Pero la teoría de Einstein de la relatividad general ve el tiempo de manera similar al ancho, la altura y la longitud. Como tal, tanto el tiempo como el espacio pueden curvarse por la gravedad.
“Lo que experimentamos como gravedad es en realidad la curvatura del espacio-tiempo”, dice Medeiros.
Esto significa efectivamente que el tiempo es más lento cuanto más se acerca a un objeto con un fuerte tirón gravitacional. Medeiros usa un ejemplo para ilustrar esto: si un gemelo vive en la suite del ático de un rascacielos alto, y el otro en el sótano del mismo edificio, el habitante del sótano envejecería un poco más lento que el hermano de alta vida, todo lo demás es igual.
Compresión del espacio-tiempo: incomprendido
Cuando se trata de la compresión del espacio-tiempo, no está exactamente relacionado con la forma en que el espacio dobla el tiempo o la teoría de la relatividad de Einstein. La idea de la compresión del espacio-tiempo tiene más que ver con la forma en que el mundo parece un lugar más pequeño en la era moderna debido a los avances en los viajes aéreos, Internet y otras cosas que hacen que el mundo parezca un lugar más pequeño.
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Cómo los astronautas experimentan el tiempo de manera diferente
Después de la teoría de Einstein, no existe un día en el espacio.
“No podemos definir un observador estacionario en el espacio”, dice Medeiros.
La forma en que experimenta el tiempo en relación con los demás en la tierra depende de dónde se encuentre en el espacio. Para empezar, los astronautas en el espacio no sentirán que las cosas parecen pasar más rápido: todavía experimentarán una hora de la misma manera que lo harían en la tierra. Es solo que cuando regresen a la Tierra, probablemente habrá pasado menos tiempo para usted que para alguien que se quedó en la superficie.
Pero en aras de la discusión, tomemos un astronauta en la Estación Espacial Internacional (ISS). La estación espacial está más lejos de la Tierra, lo que significa que experimenta menos atracción gravitacional. En relación con alguien en la tierra, el astronauta en teoría en teoría envejecería un poco más rápido que alguien en la superficie, ya que son mucho más altos incluso que la suite del ático de un rascacielos.
Pero esto no sucede. De hecho, los astronautas que pasan tiempo orbitando la Tierra generalmente envejecen un poco menos que si se hubieran permanecido en la superficie. Esto se debe principalmente a que la velocidad ralentiza el tiempo hacia abajo.
Entonces, a medida que los astronautas aceleran alrededor del planeta, en realidad se están moviendo a un ritmo de tiempo más lento que las personas en la superficie. Sin embargo, la diferencia no es mucho. Algunos cálculos muestran que un astronauta que pasa seis meses en la ISS podría envejecer solo un fracción de un segundo Menos que alguien en la superficie de la Tierra, por ejemplo.
Space-Time vs. Tierra
Del mismo modo, la forma en que fluye el tiempo en el espacio en comparación con alguien en la Tierra depende de dónde se encuentre en el espacio. El ejemplo más extremo de esto sería si estuvieras en el espacio cerca de un horizonte de eventos, el punto desde el que no podías escapar del tirón de un agujero negro.
Para un observador externo, alguien que cruza este umbral parecería ralentizar tanto con el tiempo que estaría alrededor para siempre. Sin embargo, el desafortunado Explorer que cruza el horizonte del evento probablemente experimentaría un final bastante abrupto.
“La cantidad de vida que experimentaré es en realidad bastante corta, pero si me estás viendo caer en un agujero negro, realmente te aburrirás”, dice Medeiros.
Del mismo modo, experimentarías tiempo de manera diferente a otra persona, dependiendo de qué tan rápido te fueras. En el extremo, alguien que logró moverse a la velocidad de la luz esencialmente no la edad en comparación con alguien que es más o menos estacionaria. Es por eso que los fotones no envejecen, dice Medeiros: se mueven a la velocidad de la luz.
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Artículo Fuentes
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Joshua Rapp Learn es un galardonado escritor científico con sede en DC. Un expatriado Alberta, contribuye a una serie de publicaciones científicas como National Geographic, The New York Times, The Guardian, New Scientist, Hakai y otros.