Un haz de luz se libera de la Tierra y golpea un espejo en 1 minuto luz y se refleja de nuevo en la Tierra en 1 minuto. ¿Cuánto tiempo habría pasado en la Tierra?

Dos minutos.

La luz viaja a la velocidad de un minuto luz por minuto. Su haz de luz recorre una distancia de un minuto de luz, luego se refleja hacia atrás, viaja el mismo minuto de luz por segunda vez, por lo que cubre el doble de la distancia, lo que toma el doble de tiempo.

Ahora, pregunte cuánto tiempo habría pasado para los fotones que componen la luz.

(voz apagada imitando la tuya) Bien, ¿cuánto tiempo habría pasado entonces para los fotones?

Ajá. Los fotones viajaban a la velocidad de la luz. No pasa el tiempo para ellos, ninguno en absoluto.

Cuando hizo su pregunta acerca de viajar a “casi” la velocidad de la luz, estaba viajando una distancia mucho más larga que dos minutos luz. Viajabas aproximadamente 250,000 años luz en cada dirección, un total de 500,000 años luz. Viajabas tan rápido que la dilatación del tiempo que experimentaste tomó dos minutos en tu marco de referencia, pero para las personas en la Tierra, ellos “vieron” que viajabas a la próxima galaxia durante 250,000 años (y un poco más) y luego de vuelta por otros 250,000 años (y un poco más de nuevo).

Habrías envejecido dos minutos, eso es todo el tiempo que el viaje tomó en tu marco de referencia.

Por supuesto, también usaste más energía de la que está presente en toda la Vía Láctea para hacer el viaje, por lo que realmente no hay mucho a qué regresar, pero estamos suponiendo que de alguna manera dejaste la Tierra, el Sol y el resto del Solar Sistema intacto. No habrían contribuido tanta energía de todos modos.

Y suponemos que hay alguien en la Tierra que vivió todo el tiempo desde su partida hasta su regreso. Tal vez fue Tom Bombadil.

Pregunta capciosa: ¿cuánto tiempo pasaría en la Tierra si un haz de luz viajara un minuto y un minuto de vuelta en su propio marco? Respuesta: toda la vida del universo, desde el Big Bang hasta el final … pero el rayo de luz TODAVÍA no habría experimentado un picosegundo de los dos minutos.

Si un rayo de luz se libera de la Tierra y golpea un espejo a 1 minuto luz y se refleja de nuevo en la Tierra en otro minuto. ¿Cuánto tiempo habría pasado en la Tierra?

Usted ve, hay una diferencia en su pregunta y el detalle adicional de la pregunta.

En la pregunta, usted ha hablado sobre un haz de luz y en detalles, ha mencionado la respuesta de algunas personas en referencia cuando viaja con la velocidad de la luz.

Hay mucha diferencia entre estas dos cosas. Discutamos ambos.

Entonces, la velocidad estándar de la luz es de 300,000 km por segundo. Si la luz viaja a esa velocidad, cubriría unos 18 millones de km en un minuto. Eso significa que el espejo que estamos usando no está muy lejos de la tierra. Porque el objeto espacial natural más cercano a la Tierra es MOON, que tiene unos 384,400 km.

La luz viajará esa distancia en aproximadamente 1.3 segundos. Ahora, la siguiente cosa más cercana es Venus, que está a unos 261 millones de kilómetros de distancia. La luz tardará unos 14,5 minutos en llegar allí.

Entonces nuestro supuesto espejo está en algún lugar entre estas dos cosas pero más cerca de la luna.

Ahora, recibe esa luz después de 2 minutos de su lanzamiento al espacio y la proyecta para ver la imagen. Verás que estás liberando esa luz ( SOLO HACIENDO UN PUNTO), que estabas haciendo hace 2 minutos.

Cuando esa luz vuelve a la tierra, habrías envejecido 2 minutos más que la imagen de la luz .

Moviéndote hacia ti viajando a la velocidad de la luz. En primer lugar, según la equivalencia de masa de energía de Einstein muestra que si te mueves a la velocidad de la luz, tu masa aumentará drásticamente y llegará a infinito, así será la energía.

Entonces no puedes viajar a la velocidad de la luz.

Pero podemos discutir, ¿qué pasa si yo casi tan rápido como la velocidad de la luz?

Si intenta alcanzar la velocidad de la luz, experimentará uno de los efectos más importantes que se describen en física llamados DILACIÓN DE TIEMPO .

En Time Dilation, el tiempo corre lento para aquellos que se mueven rápidamente. Entonces, si alcanza el 90% de la velocidad de la luz, su reloj se ralentizará en un 50%, eso significa que si se va a las 10:00 a.m., después de un tiempo, su reloj mostrará las 10:10 a.m. pero el reloj de otra persona que está en la Tierra y no se mueve rápidamente a su velocidad, mostrará 10:20 a.m.

Ahora, en referencia a su pregunta, si viaja al 90% de la velocidad de la luz durante 1 minuto 2 minutos ya habría pasado en la Tierra y cuando regrese y ahora cuando regrese después de otro minuto, 4 minutos habrían pasado en la tierra. Eso significa que solo tienes 2 minutos más que cuando te vas, mientras que otros son 4 minutos más.

Entonces, si te vas a ANDROMEDA Galaxy, que está a 2.5 millones de años luz de distancia. Ahora, comienzas a una velocidad de la luz del 90% y cuando llegas a Andrómeda, tu reloj habría pasado a 2.5 millones de años, pero ya habría pasado alrededor de 5 millones de años en EARTH. Suponiendo que no acamparás allí en ningún planeta, te llevará otros 2.5 millones de años luz llegar a la Tierra.

Entonces, suponiendo que eres inmortal, solo habrías envejecido 5 millones de años, mientras que 10 millones de años habrían pasado a TIERRA.

GRACIAS POR LEER.

Ashutosh Sharma

EDITAR 1: Esta edición es tan frecuente debido a la solicitud de la persona que hizo la pregunta. Él todavía está confundido. Intentaremos eliminar su confusión Shahrukh Shakeel.

DILACIÓN DEL TIEMPO: Según Wikipedia,

En la teoría de la relatividad, la dilatación del tiempo es una diferencia de tiempo transcurrido entre dos eventos medidos por observadores que se mueven uno con respecto al otro o se ubican de manera diferente de una masa o masas gravitacionales.

Ahora, en la imagen de la izquierda, el observador está en reposo, por lo que medirá el tiempo recorrido por la luz mediante la fórmula simple [matemática] T = 2L / c [/ matemática]. Ahora, como en la imagen correcta, cuando el observador también viaja con luz. La distancia total recorrida por la luz será 2D.

Ahora, la relación del tiempo que tarda la luz en ir y volver es [matemática] T / T ‘= 1 / (1 – ((sqrt (v ^ 2 / c ^ 2))) [/ matemática] v = velocidad con que el objeto se mueve y c = velocidad de la luz.

Ahora, si viajas a la velocidad de la luz, la relación será infinita, lo cual es imposible. Entonces, nos acercamos a la velocidad. Digamos, 90%.

El 90% de la velocidad de la luz es de aproximadamente 270,000 km por segundo. Si lo ponemos en la fórmula, descubrimos que la relación es igual a aproximadamente 2.3

Eso significa que el tiempo que tarda la luz con un observador estacionario es aproximadamente 2,3 veces el tiempo que tarda la luz con respecto a un observador en movimiento.

Lo que significa que, si viaja al 90% de la velocidad de la luz, su reloj se ralentizará a aproximadamente la mitad, mientras que el observador a la izquierda del reloj en movimiento se acelerará hasta dos veces con respecto a usted.

Entonces, con un 90% de velocidad de la luz, viajas 1 minuto, 2 minutos pasarán en la tierra porque la tierra es ese observador en movimiento.

Tomemos un ejemplo más, digamos que viaja al 99% de la velocidad de la luz. Eso es aproximadamente 297,000 km por segundo.

Pon eso en la fórmula de la razón. Obtendremos una proporción de aproximadamente 50. Eso significa que por cada minuto que viaje a una velocidad del 99% de la luz en el espacio, perderá 50 minutos en la Tierra.

La misma referencia para Andromeda Galaxy: si comienza a viajar al 99% de la velocidad de la luz, llegará a Andromeda en 2.5 millones de años según su reloj, pero debido a la dilatación del tiempo, perderá 125 millones de años en la Tierra y cuando regrese, lo hará estar alrededor de 250 millones de años en la Tierra.

Entonces, aquellos que decían que perderían 500,000 años en la Tierra en su referencia, simplemente están equivocados.

Con estas condiciones, mientras viaja a un 99% de la velocidad de la luz, debe pasar 10,000 años viajando.

Pero de todas estas cosas, no podemos alcanzar esas velocidades debido a la relación Energía-Masa. Porque si logras esas velocidades, tu masa aumentará, y también lo hace la energía para transportar esa masa con esa velocidad.

Gracias por leer.

Por qué, suponiendo que la distancia al espejo es exactamente 1 minuto luz según lo medido en el marco de referencia de un observador terrestre, el rayo de luz tardará exactamente dos minutos en realizar el viaje de ida y vuelta, en el marco de referencia del mismo observador terrestre.

Otros observadores pueden medir diferentes valores.

Los detalles de la pregunta describen un escenario completamente diferente: un viajero que mide su propio tiempo de viaje mientras se mueve a otra galaxia a una velocidad cercana a la de la luz. Si esa galaxia está a dos millones de años luz de distancia y el viajero podría alcanzar la velocidad deseada instantáneamente (y girar instantáneamente), significaría viajar al 99.999999999999999999999959499999999999999999999991799% de la velocidad de la luz (suponiendo que use mi software de precisión arbitraria correctamente. )

El viajero mediría exactamente dos minutos para ese viaje de ida y vuelta de 4 millones de años luz.

Mientras tanto, un observador terrestre mediría aproximadamente 51 picosegundos menos de 4 millones de años.

La discrepancia extrema entre las dos mediciones (2 minutos frente a 4 millones de años) se debe a la dilatación del tiempo relativista y a la velocidad extrema del viajero. Esta es la esencia de la relatividad (especial).

El espejo es estacionario con respecto a la Tierra. Estás inmóvil con respecto a la Tierra E, por lo que transcurrirán 2 minutos. La luz viaja 1 minuto luz por minuto, por lo que todo el viaje dura 2 minutos, medido por su reloj en la Tierra.

Los científicos hacen esto todo el tiempo a una escala algo más corta que refleja los láseres de un reflector en la luna colocado allí por los astronautas del Apolo. También envían señales a las naves espaciales alrededor de nuestros planetas más lejanos (New Horizons en Plutón a unos 327 minutos luz de distancia), y responde en especie, la respuesta llega unos 654 minutos después de que envió la solicitud.

El tiempo de tránsito es siempre la distancia total de viaje medida dividida por la velocidad de la luz.

Vamos a reemplazar el haz de luz con un hipotético que hace el viaje. Nunca puede hacerlo a la velocidad de la luz, pero en el límite a medida que se acerca a la velocidad de la luz, su reloj medirá cada vez menos tiempo transcurrido acercándose al tiempo cero transcurrido.

Mientras tanto, el tiempo del reloj en la Tierra en el límite será un poco más de dos minutos y se acercará al tiempo transcurrido de 2 minutos a medida que su velocidad se aproxime a la velocidad de la luz para el viaje.

Espero que esto aclare las cosas para usted.

Entonces, en la pregunta de seguimiento, si la galaxia está a 250,000 años luz de distancia, entonces sí, el tiempo transcurrido en la Tierra al regreso sería de 500,000 años (más 2 minutos más o menos), mientras que 2 minutos habían transcurrido en su reloj, y usted realmente solo hubiera envejecido 2 minutos.

Para que este sea el caso, tendría que viajar muy cerca de la velocidad de la luz y acelerar casi instantáneamente a esa velocidad. (Prácticamente imposible, pero hipotéticamente viable).

Por lo tanto, no hay discrepancia, solo la acción natural del Universo en funcionamiento, tal como se describe en las ecuaciones de la Relatividad Especial. Los relojes locales solo miden el tiempo local transcurrido, observando cambios regulares en el entorno físico local (como contar las oscilaciones de un cristal de cuarzo).

El tiempo en algún otro lugar se compara con este reloj como un historial integral relativo a un reloj remoto que depende solo de la velocidad relativa entre los relojes (Relatividad especial) y el potencial gravitacional relativo (Relatividad general). Y efectivamente, si alguien realmente construye otro reloj idéntico al suyo y viaja ese viaje remoto, su reloj coincide con su predicción de cómo un reloj remoto debería diferir del suyo.

La luz en sí misma no experimenta dilatación del tiempo cuando viaja, por lo que el viaje duraría dos minutos, tiempo terrestre. Si usted mismo viajó a casi la velocidad de la luz, sus dos minutos serían considerablemente más tiempo en la tierra. Para horarios exactos de llegada consulte a su agente de viajes.

Corrígeme si me equivoco y no entiendo la pregunta pero:

Aproximadamente 2 minutos transcurrirían.

A Light no se le otorga un marco interno y no tiene sentido decir que “experimentan tiempo”

Dos minutos. Tú mismo lo dijiste.