¿Cómo sabemos que un segundo de tiempo no es realmente más largo o más corto que el siguiente?

Por experimento.

La cosa es … ¿qué significa realmente que un segundo sea “más corto”? ¿Qué significa que un segundo tenga longitud?

Tenemos que poder medirlo de alguna manera. Podríamos, por ejemplo, contar el número de tics de un péndulo de cierta longitud en un determinado campo gravitacional. Así fue como se hizo, por un tiempo. Hoy, usamos oscilaciones atómicas, pero es realmente lo mismo. Sigamos con el péndulo para una explicación más fácil.

Los utiliza para * definir * qué es un “segundo”. Para el péndulo, el segundo está absolutamente fijo. Si el péndulo se “desacelerara” en algún tipo de sentido cósmico, no importaría; diríamos que eso es un segundo en realidad * es *.

Para que el segundo “disminuya la velocidad”, tendríamos que comparar la velocidad de ese péndulo con otros fenómenos. Digamos, el desenrollamiento de un resorte, o la rotación de la tierra. Cualquier fenómeno en el que aparece el tiempo, y podemos relacionarlo con alguna otra cosa que podamos medir. Podemos medir el desenrollado de un resorte por la cantidad de veces que gira un dial. Podemos contar la cantidad de veces que gira la tierra. Y así sucesivamente, para miles de fenómenos diferentes.

Y, entonces, experimentamos. Y descubrimos que todos se correlacionan entre sí. La proporción de resortes de reloj que se desenrolla al tictac de un péndulo no cambia. La relación de un átomo que oscila a la rotación de la tierra no cambia. (En realidad, lo hace, ya que la Tierra misma se ve afectada por cosas como terremotos y fuerzas de marea. Es por eso que los átomos hacen un mejor reloj que la Tierra: menos cosas lo afectan).

Este es el único sentido en el que la duración de un segundo realmente significa algo. Lo que sospecho que quiso decir cuando hizo esta pregunta es: “¿Qué pasa si la vida es como una película y se reproduce más rápido y más lento? ¿Alguien se daría cuenta?” Y la respuesta es “no, nadie se daría cuenta”, porque todo en la película se relacionaría con todo lo demás exactamente de la misma manera. Alguien “afuera” viendo la película supuestamente notaría algo, pero a menos que pueda señalar a ese espectador “afuera”, la noción no tiene sentido. La ciencia te obliga a apegarte a las cosas que importan, y rechaza las preguntas de cosas inconmensurables con “¿y qué?”

Entonces, el tiempo medido por cuatro fuerzas fundamentales diferentes (fuerte, débil, eléctrica, gravedad) definitivamente permanece igual. Podemos decirlo midiendo las estrellas y midiendo cosas en la tierra. Si no fuera así, las cosas se caerían y la gente estaría muerta. Entonces, mientras estés vivo, puedes estar seguro de que el tiempo está haciendo lo mismo. Y si el tiempo hace algo diferente, estarás demasiado muerto para darte cuenta.

La unidad SI de un segundo se define como el período durante el cual hay 9,192,631,770 períodos de radiación emitidos por una transición entre los dos estados básicos hiperfinos de cesio (en ausencia de influencias externas). También se mediría en el marco de referencia del átomo de cesio (ya que el tiempo es relativo).

En esencia, la duración de un segundo solo podría cambiar si algún aspecto (constante) que describiera el estado cuántico de los dos estados del átomo no fuera realmente una constante (como la constante de Planck). Es más bien hacer que mi cabeza gire para descubrir qué significaría todo esto en la práctica, salvo que podría demoler nuestro modelo mecánico cuántico de la materia. Por supuesto, como generalmente medimos todo usando propiedades de este modelo autoconsistente, entonces podría suceder de tal manera que no se vea nada (ya que todo es autorreferencial a ese respecto) pero, en la práctica, las constantes que tenemos son tan finamente equilibrado que si cambiaran arbitrariamente, toda la estructura de la materia probablemente fallaría.

Entonces, en términos generales, si los segundos no fueran todos de la misma duración, nunca podríamos saberlo o, en su defecto, es inconsistente con la estabilidad del asunto. O, por supuesto, podríamos tener todo el modelo equivocado, en cuyo caso incluso la definición (actual) de la unidad de tiempo podría no tener sentido.

Porque los humanos deciden qué es un segundo. Los segundos, las horas y los minutos no son cosas hechas por la naturaleza, son simplemente herramientas de medición creadas por humanos al igual que los metros para la distancia, los litros para los líquidos o, en este caso, los segundos para el tiempo y al igual que todos los medidores están a la misma distancia, los segundos son igualmente mucho tiempo, y si no lo fueran, simplemente no serían segundos.

Porque así es como lo definimos.

¿Cómo sabemos que pasa el tiempo? Porque las cosas pasan. Una foto fija no tiene tiempo de pasar. Para cambiar, el tiempo tiene que pasar.

Y cuando nos fijamos en las situaciones difíciles, nos damos cuenta de que hay una gran cantidad de cosas que parecen suceder. Todo tipo de cosas suceden a toda velocidad, pero hay cosas que parecen estar muy relacionadas. El primer lugar en el que se notó esto fue en astronomía, con las estaciones, los meses y los días todos haciendo bailes curiosamente exactos. Pero más tarde se notó en muchas otras cosas, incluidos los péndulos.

Por lo tanto, definimos el tiempo como esta velocidad común a la que todas las cosas regulares parecen mantenerse. Y definimos un segundo como un cierto segmento de esto, ahora definido en oscilaciones atómicas particulares. Entonces, todos los segundos son el mismo número de estas oscilaciones, y de todas las otras cosas que parecen ir en sintonía con ellas. Si esos segundos son, de alguna manera mágica, de una duración diferente, pero tienen el mismo número de oscilaciones, no hay forma de que podamos decirlo.

More Interesting

¿Por qué los objetos negros se calientan más que los objetos de otros colores? ¿Qué pasa con los átomos de las cosas negras? ¿Los objetos negros emiten más luz infrarroja o ultravioleta y tiene algo que ver con su temperatura?

¿Qué tan rápido fluye el agua para no congelarse?

¿Cómo generan energía las fuerzas estáticas como la atracción eléctrica, la atracción nuclear, la gravedad? ¿Obedecen la primera ley de la termodinámica?

Cómo calcular la diferencia entre la velocidad aérea real y la velocidad de avance

¿Cuánta fuerza se necesitaría para detener un automóvil en movimiento si estuviera parado en una posición en cuclillas?

Cómo mantener mi habitación más fresca en verano

¿Cuál es la diferencia entre la dispersión de la luz y la dispersión de la luz? ¿Un prisma dispersa la luz? Si no, ¿cómo y por qué?

¿Cuáles son las 'fuerzas atractivas' de las partículas de agua, cuando se calientan, que comienzan a descomponerse a medida que las partículas se mueven cada vez más rápido?

¿Por qué un automóvil más pesado requiere más distancia de frenado si la fuerza hacia abajo y, por lo tanto, la fricción de los neumáticos en un automóvil más pesado también es mayor?

¿Se puede convertir la Tierra en otra forma?

¿Es posible una verdadera aceleración continua usando ondas de luz como motor de propulsión?

¿Cómo vuela la cometa cuando no tiene alas?

¿Por qué las frecuencias de las notas musicales están en progresión geométrica?

¿Los sonidos de tono más alto viajan más rápido que los sonidos de tono más bajo?

¿Cuál es la física detrás del mármol junto con las imágenes?