¿Cuál fue la tasa de paso del tiempo en relación con decir un año terrestre en la singularidad?

La cuestión de comparar las ‘tasas de paso del tiempo’ en el momento del Big Bang es que necesita un observador (incluso uno hipotético) en su primer punto y medir en otro. Entonces, comparando un punto en una singularidad con otro, oh, espera. Ya ves el problema. Si hubo una singularidad, entonces no hay otros puntos (discutibles ya que esperamos que las teorías se desmoronen muy cerca de allí, y la mayoría de los científicos sospechan que esto evitará una singularidad matemática).

¿Qué hay de comparar los puntos entonces con los puntos ahora? ¿Podemos comparar el punto espacio-tiempo AQUÍ con ese punto? ¿Qué significaría esto exactamente? En el mejor de los casos, me parece que solo podría preguntar “si estuviera observando un evento que ocurre en este otro momento (digamos en un telescopio muy potente), ¿qué observaría? ¿Cuánto tiempo tardaría un evento que generalmente toma un año?

Podemos dar una respuesta a esta pregunta observando que la dilatación del tiempo observada aparece como un cambio rojo. La frecuencia es una señal de tiempo, después de todo, (tantas longitudes de onda emitidas por segundo) y, por lo tanto, la ralentización gravitacional del tiempo que describe a menudo se describe como un cambio rojo gravitacional. No es exactamente análogo, pero se podría dar algún significado a una tasa de cambio observada, porque los eventos más cercanos a la singularidad están realmente desplazados hacia el rojo. Este es el cambio rojo cosmológico .

La luz del CMB, por ejemplo, se emitió cuando el universo se enfrió lo suficiente como para volverse transparente. Hay una frecuencia máxima con la que la luz a esa temperatura oscila, y la velocidad que observamos para esa luz ahora es aproximadamente 1072 veces más lenta cuando se emitió. Por lo tanto, un evento de esa época (380 000 años después del Big Bang) se considera 1072 veces más lento que eventos similares en la actualidad.

¿Qué hay de acercarse a la ‘singularidad’? Bueno, no podemos observar nada más atrás (el CMB es una pared, antes de eso todo es opaco). Pero, por definición, la expansión entre ahora y una singularidad sería infinita. Para el ‘cambio rojo’ y la diferencia horaria también sería infinita. Los eventos en la singularidad serían infinitamente lentos en el tipo de paradoja de Zenón (y, como la paradoja de Zenón, esto en realidad no significa que no pase el tiempo … ¡tenga cuidado con términos como infinitamente lento!).

Si lo piensa, esto casi tiene sentido … el tiempo no comienza abruptamente, el tiempo simplemente se desvanece a medida que llega a la singularidad. Recuerdo una situación que ocurre con las líneas de campo magnético. Estas líneas no pueden comenzar ni terminar (dejando al descubierto los monopolos magnéticos). Pero hay situaciones en las que las líneas de campo tienen valor cero … no terminan en estos puntos, simplemente se desvanecen a medida que se acerca.

Tenga en cuenta nuevamente que esto no es realmente una respuesta a la pregunta, porque no estoy seguro de que haya alguna forma de darle sentido en el límite de una singularidad. Pero tiene tanto sentido como puedo. Es, quizás, sugerente y espero que lo encuentren útil.

Es una pregunta relevante.

Probablemente sepa que la idea del “tiempo” (algo absoluto) fue modificada por Einstein. Ahora se cree que es relativo a su propio marco inercial.

Otro punto antes de dar mi respuesta. La singularidad del Big Bang es prácticamente una idea obsoleta. Tenemos algunas pruebas que se remontan bastante atrás pero no tanto. Nuestra evidencia es una pequeña fracción de segundo menos que ese momento.

La mayoría de los físicos no creen que el universo sea infinitamente denso. Todavía no tenemos una buena explicación de lo que estaba sucediendo en ese momento, pero sería una vergüenza si tuviéramos que romper todas las leyes de la naturaleza.

Incluso si la singularidad volviera a estar de moda y se apoyara en evidencia, la única forma en que podríamos observar su dilatación del tiempo requeriría que observemos los restos de ese preciso momento. Actualmente se cree que solo podemos ver el momento en que los fotones se liberaron del espacio denso del quark, unos 300,000 años después.

Como el tiempo es relativo, necesitamos especificar qué perspectiva de tiempo o espacio-tiempo o marco inercial decimos cuando hablamos de tiempo. Pero has hecho esto bastante bien al formular tu pregunta. Como la desaceleración del tiempo es algo proporcional a la masa, un agujero negro ralentiza el tiempo más que un planeta a la misma distancia. En el horizonte, el tiempo puede detenerse por completo. Presumiblemente habría una distancia donde la dilatación del tiempo de un agujero negro coincidiría con la de la superficie de la Tierra.