Para la paradoja gemela, si un gemelo de la nave espacial monitorea continuamente un reloj en la Tierra, ¿en qué punto se mide que ha pasado menos tiempo para él y por qué ocurre en ese momento para él?

Mire esta imagen con los eventos “clave” de la paradoja gemela simétrica:

  1. Primero describamos los puntos de vista de los sistemas de referencia de los gemelos .

1a. En el sistema del huésped , el viajero se va en el evento A, regresa en el evento B y regresa en el evento C. El evento B es simultáneo con el medio tiempo M. Para el huésped, durante todo el viaje, el tiempo del viajero está rezagado permanentemente.

1b-out. En el sistema de salida del viajero , alcanza su punto de retorno cuando el huésped está en el evento D ( eje espacial BD para el viajero de salida). El tiempo del huésped en D se queda atrás del tiempo del viajero en B en la misma proporción que, para el huésped, el tiempo del viajero B se queda atrás del tiempo en el hogar M. (¡La simetría de la dilatación del tiempo funciona así!)

1b-in. Inmediatamente después de regresar, el sistema del viajero se ha convertido en el entrante , en el que ahora el evento E del huésped en el hogar es simultáneo con B. Debido a la maniobra de retorno del viajero, el huésped ha puenteado el intervalo de tiempo entre D y E. La relación entre los intervalos de tiempo de entrada EC y BC es, por simetría, lo mismo que entre la salida AD y AB. Por lo tanto, durante AD y EC, el tiempo del huésped está constantemente rezagado respecto del viajero, pero debido a la maniobra de retorno de este último, la descripción del huésped “salta” del evento D al evento E.

2. Ahora describamos lo que, como usted preguntó, los mellizos verían en realidad mientras se siguen “observando, monitoreando, mirándose” continuamente. (*)

(*) (¡Los casos 1. y 2. a menudo se confunden en la descripción de la relatividad!)

2a. Homestayer . BRh es una línea mundial ligera, por lo que Rh es el evento donde el huésped ve a su gemelo haciendo la maniobra de regreso. Se ve que todo el viaje de ida dura tanto como ARh, y el viaje de entrada se ve tan corto como RhC. La velocidad aparente de salida es mucho más baja, y la velocidad de entrada más alta que la velocidad real del viajero.

2b. Viajero Las cosas son aún más impresionantes para el viajero. Cuando llega a su punto de retorno, ve que el hometwin ha llegado al evento Rv (RvB es una línea mundial ligera), incluso a una edad más joven y menos distancia que la edad AD y la distancia DB según el sistema de salida. Pero inmediatamente después del regreso, ha cambiado a su sistema entrante desde donde verá evolucionar a su hogar a lo largo de todo RvC; ¡pero ahora se ve que Rv se ha “desplazado” instantáneamente a otra distancia bastante más larga en el sistema de salida!

Para el viajero, la recesión y el enfoque del huésped se ven en intervalos iguales (durante los intervalos de tiempo entrante y saliente), pero durante el primero el huésped parece envejecer y moverse más lentamente, y durante el segundo mucho más rápidamente.

Ahora para el núcleo de su pregunta. En algún lugar a lo largo de la observación entrante del viajero de su gemelo casero, es decir, ver RvC mientras evoluciona a lo largo de BC, la edad del gemelo tal como se ve superará la edad del viajero mientras ve , pero se lo dejo a otros para que calcule los cálculos 😉

Mucho más sobre SRT, TP y gráficos en mi página MySRT y TwinParadox

En la descripción estándar de la paradoja del gemelo, el gemelo viajero observará que el gemelo de la Tierra es mayor durante la aceleración cuando se dio la vuelta para comenzar el viaje de regreso.

Este es el punto donde los dos cuadros ya no son simétricos.

Hay una buena descripción en las preguntas frecuentes de SR y FTL extremadamente accesibles:

Relatividad y FTL Travel (el enlace lo lleva a la paradoja del gemelo, puede que necesite los capítulos anteriores para comprenderlo. El autor hace un amplio uso de los diagramas de espacio-tiempo … que debe aprender si quiere dar sentido a estas paradojas en SR .

Entonces, durante la primera parte del viaje, el gemelo viajero ve que el gemelo de la Tierra envejece lentamente en comparación con él. En el punto de cambio, ve que el reloj del gemelo de la Tierra se adelanta hasta que es mayor, luego vuelve a un ritmo más lento para el viaje de regreso.

El gemelo de la Tierra tiene una descripción diferente de lo que sucedió. En general con estas cosas, los observadores están de acuerdo con el resultado, pero no están de acuerdo en cómo se produjo el resultado.

Cuando llegue a casa. No hasta.

Por qué No hay una respuesta simplista, lo siento; Tendrás que estudiar las transformaciones de Lorentz y pensar detenidamente cómo se aplican en esta situación.