Para que ocurra el efecto inverso, puede ubicar a la persona en una región del espacio que se aleja de nuestra galaxia (La Vía Láctea) a una velocidad muy alta.
Se observa que algunas galaxias distantes se alejan de nuestra galaxia a la velocidad de la luz. Sin embargo, existe una opinión popular de que la causa principal de la velocidad relativa entre tales galaxias es, de hecho, que el espacio intermedio se está expandiendo y que la velocidad real de la galaxia en retroceso a efectos de dilatación del tiempo debe recalcularse sin el valor de expansión . Aunque, hasta donde sé, no hay evidencia sustancial para apoyar esta teoría.
Aunque el efecto aparente de la dilatación del tiempo está bien documentado, el tiempo en sí mismo no se puede observar y es muy probable que sea solo una noción humana. En los experimentos observamos que todos los eventos en el marco de referencia inercial de la nave espacial de alta velocidad ocurren más lentamente en relación con un observador estacionario en la Tierra.
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Una interpretación alternativa de las consecuencias de la relatividad especial.
La teoría de la relatividad especial de Einstein
La teoría de la relatividad especial de Einstein predice que para los objetos que viajan a una fracción significativa de la velocidad del tiempo de luz se ralentiza y el espacio se reduce. Las observaciones experimentales están de acuerdo con las predicciones. Por ejemplo, un observador estacionario observa normalmente que las partículas de vida corta como los muones cuando están en reposo existen durante períodos significativamente más largos cuando viajan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.
Matemáticamente Velocidad = Distancia / Tiempo
Como la velocidad de la luz parece ser constante en cualquier marco de referencia, la conclusión matemática debe ser que los valores de distancia y / o tiempo han cambiado.
1. En el marco de referencia de Muon, la distancia recorrida por los Muons ha disminuido LITERALMENTE.
2. En el marco de referencia del observador, el tiempo se ha reducido LITERALMENTE para que los muones les permitan vivir más
La dificultad para comprender estas predicciones es que son contra intuitivas (lo que no quiere decir que estén equivocadas). ¡Un astronauta que viaje a casi la velocidad de la luz durante un año volverá a la Tierra biológicamente más joven que su hermano gemelo en unos treinta años!
Una explicación típica de la anomalía es que el tiempo fluye a un ritmo más lento para el astronauta que para su hermano gemelo en la Tierra. La analogía del tiempo que fluye evoca imágenes del agua que se mueve en un río. Pero como el tiempo no parece, en ningún sentido real, ser una sustancia identificable tangible como el agua, ¿se puede decir que realmente fluye a diferentes velocidades? El paso del tiempo solo se puede medir indirectamente en términos del intervalo entre eventos. La medición más precisa del tiempo se encuentra actualmente en términos del intervalo entre 2 condiciones mecánicas cuánticas de un átomo de cesio 133. Pero, ¿qué es lo que realmente estamos midiendo cuando decimos que estamos midiendo el tiempo?
¿Existe el tiempo?
No hay evidencia directa de que el tiempo sea en realidad parte del tejido del universo. Es probable que los seres humanos imaginaran la noción del tiempo como una forma conveniente de que 2 o más personas estén en el mismo lugar para compartir una tarea. Por ejemplo, un acuerdo para que 2 personas se reúnan para cazar al amanecer en la orilla de un río junto a una gran roca es en efecto una sincronización del evento del amanecer con 2 personas y un punto geográfico único en el planeta. La noción humana del tiempo sirve para sincronizar con precisión los eventos de una especie que debe gran parte de su éxito al comportamiento cooperativo organizado.
Aunque hoy asociaríamos la salida del sol con una hora específica indicada en un reloj de pulsera (o más exactamente un reloj atómico) no existe un punto de referencia absoluto “conocido” en ningún marco de referencia. es decir, no existe un tiempo estándar universal “conocido” en ninguna parte del universo con o sin los efectos relativistas de la velocidad y la gravedad. Significativamente, el amanecer sobre nuestro lugar en el río nunca será exactamente a la misma hora local desde cualquier amanecer hasta cualquier otro amanecer medido por un reloj atómico situado junto a la roca. Esto se debe en parte a los cambios perpetuos en la órbita de la Tierra y en parte a la incertidumbre de la ubicación y la velocidad de las partículas cuánticas. Las observaciones cuánticas sugieren que puede ser imposible predecir o medir la hora local precisa de cualquier evento en el universo. Sin ninguna evidencia directa de su existencia como parte del tejido del universo, quizás sea más útil pensar que el tiempo es un intervalo imaginario entre 2 eventos.
¿Puede haber una forma más intuitiva de explicar las observaciones predichas por la relatividad especial?
La observación de que los Muones de alta velocidad duran más que los Muones en reposo podría interpretarse de 2 maneras:
1. Los muones se descomponen al mismo ritmo, independientemente de su velocidad. La velocidad de un muón hace que el tiempo disminuya en su marco de referencia, de modo que para un observador estacionario para quien el tiempo corre más rápido, un muón de alta velocidad parece decaer más lentamente que un muón estacionario.
2. Los muones se descomponen a una velocidad inversamente proporcional a su velocidad en relación con un observador estacionario
Es difícil concebir una forma de probar de manera concluyente cualquiera de las interpretaciones sin tener un punto de referencia absoluto para el tiempo.
La primera interpretación se basa en la suposición de que el tiempo es parte del tejido del universo y que el tiempo literalmente fluye. Esta es la interpretación actualmente aceptada.
La segunda interpretación (alternativa) supone que el tiempo es meramente una noción humana y no es parte de la estructura del universo en ningún sentido real. En este caso, la dilatación del tiempo ya no es una explicación plausible para el aumento de la vida útil de los muones de alta velocidad. Dado que la dilatación del tiempo ya no puede ser una explicación, la inferencia es que los Muones de alta velocidad literalmente duran más que los Muones relativamente estacionarios como consecuencia directa de la velocidad relativa (o energía cinética relativa) del sistema cerrado de rápido movimiento que contiene los Muones.
Si bien se observa que las partículas como los muones se descomponen en diferentes partículas, no se entiende qué desencadena exactamente el cambio. Wikipedia define la descomposición de partículas como el proceso espontáneo de una partícula elemental que se transforma en otras partículas elementales. Wiktionary define el significado de espontáneo como “autogenerado; sucediendo sin ninguna causa externa aparente “. Parece que hay 2 posibles interpretaciones:
1. Las partículas cuánticas se descomponen (o transforman) espontáneamente sin ninguna influencia externa
2. Las partículas cuánticas se descomponen (o transforman) debido a la influencia de otros eventos cuánticos en su vecindad
En la primera interpretación, la noción de que una partícula indivisible fundamental puede transformarse sin influencia externa es a la vez contraintuitiva e inconcebiblemente difícil de concluir a partir de la observación experimental.
Suponiendo que la descomposición de las partículas está influenciada por otros eventos cuánticos en la vecindad, se deduce que la tasa de descomposición estará influenciada por la frecuencia de tales eventos cuánticos.
Por ejemplo, no se puede esperar ningún cambio en un Muon hasta que se produzca un evento cuántico lo suficientemente cerca como para afectarlo. Como una partícula cuántica requiere otra partícula en su vecindad para precipitar un evento, se deduce que la frecuencia de los eventos cuánticos se rige por la velocidad (o momento angular) de las partículas cuánticas dentro del espacio cuántico. De esto se puede inferir que la velocidad (o momento angular) de todas las partículas cuánticas dentro del espacio cuántico se reduce en proporción a la velocidad del sistema cerrado que contiene las partículas cuánticas.
Por ejemplo, un reloj atómico mide el intervalo entre 2 condiciones mecánicas cuánticas del átomo de cesio 133 y lo registra como un intervalo de tiempo discreto. En el caso de un reloj atómico de movimiento rápido, habrá un intervalo aumentado entre las 2 condiciones mecánicas cuánticas y, en consecuencia, el intervalo de tiempo discreto registrado será mayor que el intervalo de tiempo discreto registrado por un reloj atómico relativamente estacionario.
Dado que todos los objetos consisten en partículas cuánticas, se deduce que no puede ocurrir un cambio observable en un objeto hasta que haya un cambio en sus partículas cuánticas constituyentes. El intervalo entre 2 estados cualquiera de un objeto está sujeto y es proporcional a los intervalos entre eventos cuánticos que ocurren entre las partículas cuánticas constituyentes de ese objeto. De ello se deduce que el intervalo entre cualquiera de los 2 estados observables de un objeto en rápido movimiento aumenta en proporción a la velocidad del objeto.
Por ejemplo, un astronauta que sale de una posición de papelería inicial en la Tierra y luego acelera a cerca de la velocidad de la luz no observará ningún cambio en el intervalo entre los eventos que ocurren dentro de su nave espacial en ninguna etapa de su viaje. Sin embargo, un observador estacionario en la Tierra notará un aumento dramático en el intervalo entre eventos en la nave espacial. Desde el punto de vista del observador estacionario, todo a bordo de la nave espacial, incluido el astronauta, parecerá moverse a cámara lenta a medida que la nave espacial se acerca a la velocidad de la luz. Sin embargo, desde el punto de vista del astronauta, ya que el intervalo entre los estados cuánticos de las partículas cuánticas constituyentes de todo en la nave espacial (incluido el astronauta) habrá aumentado proporcionalmente, no será evidente ningún cambio en el intervalo entre los eventos dentro de la nave espacial.
¿Qué le sucede a un objeto cuando se acerca a la velocidad de la luz?
Cuanto más se acerca un objeto a la velocidad de la luz, menos predecibles son las consecuencias de una reducción en la frecuencia de eventos cuánticos dentro de las partículas cuánticas constituyentes.
Cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz, la velocidad promedio (o momento angular) de sus partículas cuánticas constituyentes se aproxima a cero, lo que a su vez reduce la frecuencia de eventos cuánticos dentro del objeto a casi cero. A medida que las partículas cuánticas se juntan más y los eventos cuánticos prácticamente dejan de ocurrir, el objeto se reduce en tamaño tendiendo hacia una región de espacio infinitamente pequeña e infinitamente densa donde la probabilidad de que ocurran eventos tiende a cero.
Suponiendo que los cambios en las interacciones cuánticas provocados por la velocidad creciente del objeto son precisamente proporcionales y simétricos en términos de la energía relativa y las posiciones de las partículas cuánticas dentro del espacio cuántico, es concebible que las características del objeto que contiene el cuanto las partículas permanecerán sin cambios en su marco de referencia. Es más probable que los cambios en las interacciones cuánticas no sean precisamente proporcionales o simétricos, en cuyo caso a una velocidad cercana a la de la luz, la estructura del objeto sufrirá un cambio fundamental que lo hará irreconocible a partir de sus características anteriores. Tales cambios fundamentales pueden impedir que un astronauta viaje a velocidades cercanas a la luz.
La tendencia hacia la densidad infinita para un objeto que viaja a una velocidad cercana a la de la luz impide que alcance la velocidad de la luz, ya que la aceleración adicional requerida requeriría una cantidad infinita de energía. Sin embargo, dado que los fotones con una masa de cero pueden producirse a partir de interacciones cuánticas, es concebible que, bajo ciertas condiciones, una cantidad finita específica de energía aplicada al objeto pueda causar que algunas o todas las partículas cuánticas constituyentes del objeto se conviertan en fotones que luego viajarían a la velocidad de la luz.
Las consecuencias de la inexistencia del tiempo.
El tiempo y la medición precisa del tiempo para sincronizar eventos parecen esenciales para el funcionamiento eficiente del género humano en su etapa actual de evolución. Entonces, incluso si el tiempo no existe en ningún sentido real, es completamente racional que los seres humanos continúen haciéndolo referencia.
Es contrario a la intuición para un ser humano imaginar cualquiera de las siguientes condiciones:
1. No existencia total, sin espacio, sin importar, sin tiempo
2. Espacio infinito, materia infinita, tiempo infinito.
Si bien cualquiera de estas condiciones podría ser posible, el cerebro humano parece predispuesto a asumir condiciones finitas. Esto se debe probablemente a que nuestras experiencias sensoriales se basan en nuestra experiencia de objetos finitos en un mundo finito y, en particular, en la transición de la vida a la muerte. El cerebro humano es claramente capaz de postular lo que está más allá de su capacidad de imaginar coherentemente. Esto es evidente en el caso de postulaciones sobre dimensiones adicionales (ocultas) en el universo y, por supuesto, con la noción de tiempo y dilatación del tiempo.
El razonamiento nos diría que la condición de no existencia total no es verdadera ya que podemos observar el universo. ¡Incluso si el universo fuera una gran ilusión, tendría que haber algo allí para que exista y se perciba una ilusión! El hecho de que la no existencia total no sea verdadera lleva a la inevitable conclusión de que algo (espacio y / o materia) siempre debe haber existido. es decir, no es racionalmente posible pasar de condiciones donde nada existe a condiciones donde algo existe.
Si el razonamiento nos dice que algo (espacio y / o materia) debe haber existido siempre, entonces comenzamos a tener problemas con el tiempo tal como lo entendemos. Si siempre ha existido algo (es decir, durante una cantidad de tiempo infinita), ¿cómo podría el universo haber llegado a un punto finito en el tiempo sin una cantidad infinita de tiempo en el medio?
Como el razonamiento nos dice que algo debe haber existido siempre, el problema debe ser uno de los siguientes:
1. El razonamiento humano en sí mismo es defectuoso
2. El tiempo no existe en ningún sentido real
Sin un árbitro independiente, ambas situaciones deben considerarse igualmente plausibles.
Al suponer que el tiempo no existe en ningún sentido real, eliminamos todas las anomalías asociadas con el tiempo. El universo puede considerarse como materia cuántica y energía en un estado permanente de interacción que resulta en eventos observables sin la necesidad de una línea de tiempo.
El Big Bang
Existe evidencia significativa de que el universo observable es el resultado de un evento cósmico (“el Big Bang”) que tuvo lugar aproximadamente 14 mil millones de años en el pasado. Se ha postulado que todo el espacio, la materia y el tiempo surgieron con este evento, pero sin ninguna explicación de cómo la singularidad que causó el evento podría haber existido sin tiempo ni espacio antes del evento.
Ciertamente es más intuitivo sugerir que el evento Big Bang dio lugar a todo el espacio y la materia en el universo observable, pero sin ninguna referencia al tiempo.
El postulado de que el tiempo comenzó en el evento Big Bang implica que la singularidad había estado presente durante una cantidad infinita de tiempo antes del Big Bang, lo que habría permitido que ocurriera cada evento concebible dentro de la singularidad, incluido el evento que desencadenó el Big Golpearse a sí mismo.
Incluso al prescindir de la noción del tiempo, el evento Big Bang debe haber sido desencadenado por una secuencia finita de eventos dentro de la singularidad. Se deduce (al menos mediante el razonamiento humano) que debe haber habido eventos previos al Big Bang y que la singularidad no siempre pudo haber sido una singularidad.
