Aquí viene una respuesta muy controvertida que de ninguna manera refleja el consenso de la comunidad científica, pero esa es mi opinión personal, que deberá ser elaborada con mucho más detalle antes de que sea generalmente aceptada. Si ese será el caso.
Nuestro universo es un espacio de 4 dimensiones, con cuatro dimensiones espaciales ortogonales w , x , y y z . La 4ta dimensión no es ‘tiempo’ como a veces se sugiere, sino una dimensión espacial ordinaria, al igual que las 3 dimensiones izquierda-derecha, adelante-atrás y arriba-abajo con las que todos estamos familiarizados y que generalmente se conocen como x , y y z . Si pudieras ver esa cuarta dimensión, w , podrías medirla con una cinta métrica ordinaria.
Curiosamente, sin embargo, no vemos esa cuarta dimensión. Por qué no? Debido a un fenómeno que llamamos contracción de Lorenz , que también está relacionado con el efecto de “ detención del tiempo ” al que se refirió. Al igual que su tiempo se ralentiza cuando un objeto se mueve a alta velocidad, el mismo objeto también se acortará en su dirección de movimiento. A la velocidad de la luz, el tiempo se detiene y el objeto se reducirá a cero.
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Lo que viene después, le dará a muchos físicos un paro cardíaco (¡perdón!). Como dije, esto es herejía-física . Aquí vamos: Todo nuestro Universo observable se mueve a la velocidad de la luz, en una sola dirección. Llamemos a esto la dirección w. Como se indicó anteriormente, el Universo es un espacio de 4 dimensiones, con cuatro dimensiones espaciales ortogonales w , x , y y z . Pero como la dimensión w está contraída por Lorenz porque nos movemos a la velocidad de la luz, solo podemos ver 3: x , y y z . El concepto de “tiempo” está vinculado a la dimensión w al igual que la presión del aire está vinculada a la altitud en la atmósfera. Si está en un avión, en la oscuridad, y sube a altitudes más altas, no puede decir que se está moviendo hacia arriba mirando por la ventana. Sin embargo, se puede ver por el medidor de altitud, que básicamente solo mide la presión del aire (aunque hoy probablemente también usaron GPS). Esto se debe a que la presión del aire está directamente relacionada con la altitud: cuanto más alto va, más baja es la presión del aire.
El tiempo y la 4ª dimensión espacial, w , tienen una relación similar. Cuanto más avanzas en la dirección w, más avanzas en el tiempo. Si dejaras de moverte en la dirección w , tu tiempo se detendría. Si regresaras en la dirección w, el tiempo iría hacia atrás y te volverías más joven, hablarías hacia atrás, inhalarás dióxido de carbono y exhalarás oxígeno, hasta que vuelvas a ser un bebé. Desafortunadamente, no podemos retroceder en la dirección w , porque ni siquiera podemos ver esa dimensión, porque nos movemos a la velocidad de la luz en la dirección de w , ¿recuerdas? Todo lo que podemos hacer es movernos en la dirección x , y o z , que son todas perpendiculares a w .
Entonces, ¿qué sucede cuando comienzas a moverte en una dirección perpendicular a w ? Supongamos que subimos a bordo de un cohete que acelera en la dirección z (podría ser cualquier dirección, pero llamémosla z , hacia arriba, en aras de la simplicidad). Recuerde que el cohete, incluso cuando está parado, ya se está moviendo a la velocidad de la luz en la dirección w . Por la mecánica clásica ordinaria, sabemos que si comienza a acelerar en la dirección z , comenzará a ejecutar un movimiento circular en el plano wz . Como resultado, después de un tiempo, seguirá viajando a la velocidad de la luz (porque su aceleración siempre ha sido perpendicular a su movimiento), sin embargo, su dirección en el plano wz ha cambiado. Habrá un componente de velocidad en la dirección z ahora, que se puede observar desde la tierra como la velocidad del cohete, y la velocidad en la dirección w se habrá reducido. Dado que el cohete ahora también está inclinado hacia la dirección w , su longitud tendrá un componente w y un componente z (en la Tierra, su longitud solo tenía un componente z porque apuntaba hacia arriba). Por lo tanto, el cohete parecerá más corto como se ve desde la Tierra, ya que la dirección w en la Tierra es Lorenz contraída en cero, de modo que el componente w de la longitud del cohete ya no se ve (puede verificar fácilmente con la regla de Pyhagoras que la longitud la reducción es exactamente como lo predice la fórmula de contracción de Lorenz). Como resultado de la velocidad reducida en la dirección w , el cohete también se moverá más lento en el tiempo, al igual que el medidor de altitud en un avión se moverá más lento cuando la velocidad vertical del avión disminuya.
Si el cohete continúa acelerando durante mucho tiempo, eventualmente habrá realizado un giro de 90 grados en el plano zw . En ese punto, se moverá con la velocidad de la luz en la dirección z , y con velocidad cero en la dirección w . Una persona dentro del cohete ahora verá un Universo completamente nuevo, todavía un espacio tridimensional, pero ahora el espacio wxy . El cohete ya no se puede observar desde la Tierra, porque su longitud en la dirección z se ha contraído a cero.
En ese punto, el cohete se comportará como un avión a una altitud constante, y su tiempo se detendrá.
(Las cosas se ponen aún más interesantes cuando el cohete continúa acelerándose. Volverá a aparecer, se observará como su propia imagen espejo tridimensional y se moverá hacia atrás en el tiempo. Va demasiado lejos como para incluir esa historia aquí).
