¿Cómo describen los científicos el tiempo en el contexto de dos o más eventos que ocurren a distancias astronómicas separadas?

En realidad es bastante sencillo:

  • Las técnicas de conversación generalmente hablan de tiempos “retrasados” y “avanzados”.

    Las ecuaciones de Jefimenko en electrodinámica, por ejemplo, incorporan explícitamente un tiempo retrasado parámetro para tener en cuenta el retraso de la información al intentar determinar qué campos eléctricos / magnéticos se ven a cierta distancia de una carga eléctrica en movimiento.

    Aquí, el tiempo retrasado [math] t_ {r} [/ math] para un evento que ocurre a una distancia [math] r [/ math] de distancia está dado por: [math] t_ {r} = t – \ frac {r} {c} [/ matemáticas]. Esta relación [matemáticas] ^ {1} [/ matemáticas] generalmente permite establecer una transformación funcional de las relaciones físicas más interesantes dadas por el tiempo actual [matemáticas] t [/ matemáticas] desde la percepción de un objeto a cierta distancia, por ejemplo , nosotros simplemente sustituyendo.

    Para la mayoría de los propósitos de ingeniería, esto es suficiente, por lo tanto, por qué uso la conversación : es el tipo de lenguaje que uno podría usar en la conversación. Simplemente cambiar el parámetro de tiempo hacia adelante y hacia atrás en una ecuación física funciona cuando se discuten los efectos en el marco de un observador y otro: es la misma técnica utilizada cuando, por ejemplo, salta de un lado a otro en una grabación de video o voz o incluso en la modulación de señales de radio.

  • Las técnicas abstractas formales suelen contentarse con hablar sobre el “momento adecuado”.

    El tiempo apropiado es el tiempo de la referencia de alguien que se mueve en reposo en relación con un cuadro en particular. Conociendo el momento adecuado, uno puede transformarse apropiadamente en el marco de otra cosa.

    Este enfoque se ve favorecido en la relatividad general, donde las discusiones sobre el tiempo adecuado nos permiten traducir significativamente los efectos relativistas, incluidos los de la gravedad. Uno puede compararlo con una referencia estándar: siempre puede cambiar del marco de alguien a un marco de tiempo adecuado y luego volver al marco de otra persona. Los marcos de tiempo adecuados tienden a estar libres de efectos específicos del marco.

    Esto no es tan útil fuera de una disciplina específica de la física, y en su mayor parte es poco probable que aparezca en cualquier lugar fuera de un contexto de ingeniería o física relacionado con los efectos relativistas.

Notas al pie

[1] El tiempo avanzado funciona de manera similar, excepto que reemplazamos el signo menos con un signo positivo. Esto es útil al traducir algo que va a suceder en el futuro desde nuestra perspectiva.

¿Cómo describen los científicos el tiempo en el contexto de dos o más eventos que ocurren a distancias astronómicas separadas?

En la práctica, hay poca dificultad en pensar que los eventos separados por cierta distancia son simultáneos simplemente permitiendo la transmisión de información a la velocidad de la luz, siempre que los dos eventos no se muevan a velocidades significativas entre sí.

En principio , el tiempo es relativo, y no existe el “ahora” que se aplica a través de la distancia astronómica, al igual que no existe una medida absoluta de la distancia entre dos objetos. Las distancias y los tiempos dependen del marco de referencia (inercial) en el que se miden, y no existe un marco de referencia absoluto preferido (aunque existe un marco de referencia inercial práctico en el que el fondo cósmico de microondas es isotrópico).

Lo que existe y es independiente del marco es el intervalo de tiempo adecuado entre dos eventos en el espacio-tiempo. Esta es una combinación de tiempo y distancia coordinados (medidos por algún observador desde su marco de referencia). Lo que termina es un llamado cono de luz que separa el espacio-tiempo en tres componentes en relación con un evento: el futuro absoluto; el pasado absoluto y una hiperesuperficie del “presente”. Un evento solo puede estar conectado causalmente a algo en el presente y está completamente desconectado del pasado absoluto o del futuro absoluto.

(Fuente: Archivo: World line.svg)

Esto se conoce como sincronización de relojes y no es particularmente diferente a la sincronización no relativista de relojes.

Una vez que haya sincronizado los relojes, puede elegir su propio desplazamiento local y elegir ahora ser t = 0 (o el sistema de tiempo que desee).

La capacidad de sincronizar relojes es una relatividad especial y general de importancia crítica y si lees (para fines históricos en lugar de fines pedagógicos) la escritura de Einstein sobre Relatividad Especial, hay un gran esfuerzo dedicado a la noción de definir el tiempo sincrónico. Si no define cuidadosamente qué son los relojes síncronos, entonces puede encontrarse con paradojas físicas porque está comparando manzanas y naranjas.

Divertidamente, los detectores LHC necesitan sincronizar sus detectores debido a la velocidad finita de la luz porque las partículas colisionan cada 25 nanosegundos y los detectores tienen más de 25 en radio (la velocidad de la luz es de aproximadamente 1 pie / nanosegundo). Si no lo hicieran, entonces tendrían las partes externas de sus detectores leyendo la colisión anterior.

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