La gravedad en el centro de la Tierra es cero. ¿Significa que no hay tiempo en el centro de la Tierra?

Perdón por contrarrestar la mayoría de las respuestas aquí, pero definitivamente hay gravedad en el centro de la tierra.

Pero no es de la tierra. Como otros han mencionado, la gravedad neta de cada parte de la tierra es cero en virtud de su cancelación, según el teorema de Shell. Técnicamente, esto solo se aplica a las esferas simétricas, pero la tierra está lo suficientemente cerca como para que la gravedad en el centro sea funcionalmente cero. O, si quiere ser exacto, podría definir el centro exacto donde la gravedad es exactamente cero.

Entonces la gravedad de la tierra, en el centro de la tierra, es cero. Todos estamos de acuerdo aquí.

Entonces, ¿de dónde viene esta gravedad misteriosa? Ningún misterio en absoluto. Es del sol. Debe haber gravedad en el centro de la tierra, o la tierra no sería atraída por el sol. Pero sabemos que es atraído por el sol, y lo ha sido y seguirá siendo para siempre. Al menos hasta que el sol se trague la tierra en cuatro mil millones de años, pero ese es otro tema de Quora.

También hay gravedad de la luna. Y hay gravedad de todo lo demás en el universo, pero la gravedad de todo lo demás es extremadamente pequeña y no vale la pena preocuparse por ella.

Sin embargo, definitivamente vale la pena preocuparse por la gravedad del sol y la luna.

Dado que su pregunta depende de una zona libre de gravedad en el centro de la Tierra, no puedo proporcionar una respuesta. Quizás podría ser una pregunta válida en un lugar del universo donde la atracción gravitacional neta es cero, pero no sé dónde está, o si es que existe.

Supongo que en cualquier punto de gravedad neta cero, el tiempo avanza tal como lo conocemos.

Para una respuesta más completa, lea mi ensayo sobre Quora titulado – Barycentric Power Vs Dark Gravity / Energy.

En resumen, la respuesta es relativa. En general, hay dos relaciones. Objetos (como usted) en la superficie o dentro de la Tierra y, en segundo lugar, los externos al planeta.

Hay mucho que decir Pero elijo estas pocas palabras. Desde la perspectiva de la gravedad, solo hay un punto único dentro o dentro de un esferoide. Cualquier otro punto, aparte de esa singularidad, tiene un punto hermano de contrapeso que neutraliza su atracción gravitacional. Piense en un sube y baja, ambos pilotos quedan sin peso por su oposición el uno al otro. (Estoy simplificando, pero el principio aún se mantiene.) El único punto único desde la perspectiva de la gravedad es el centro de masa del planeta que no tiene un punto espejo que lo contrarreste. La gravedad de los dos jinetes en los problemas del balancín desde el punto de apoyo del balancín. Del mismo modo, para los objetos externos a la Tierra, todos los problemas de gravedad / emana del centro de gravedad del planeta. Este fenómeno ha sido cuidadosamente calibrado (especialmente por los departamentos de defensa de Estados Unidos y Rusia en la década de 1960 y hasta hoy) y sigue las leyes del cambio rojo gravitacional de Einstein. Más cerca del centro de masa, el tiempo se ralentiza -más lejos- el tiempo se acelera (el efecto es marginal pero medible). Por lo tanto, el tiempo no es cero en el llamado centro de la Tierra, sino que ese punto es la fuente de la gravedad de la Tierra y, en consecuencia, el punto fuente de un campo de tiempo paraguas que se irradia hacia afuera desde el centro de masa de la Tierra.

La Tierra también está dentro de los campos de tiempo que salen del Baricentro del Sistema Solar y del Baricentro Galaxial de la Vía Láctea – Baricentro del Grupo Local – Barcentro del Cúmulo Local … y eventualmente del Barcentro Superclúster Laniakea global [puede haber incluso baricentros celestes de conjunto universal superiores pero en el momento de escribir el Laniakea es la cima identificada de la pirámide], todo superpuesto en una miríada de complejidad. Ejes de rueda dentro de ejes de rueda en términos de tiempo.

Para entidades en o dentro del planeta (o incluso en órbita cercana), lo anterior sigue siendo cierto, pero los efectos relativistas causan distorsiones como la atracción gravitacional de un monte Everest yuxtapuesto, por ejemplo.

No, no es.

Otras respuestas ya cubrieron la mayor parte. Trataré de mostrar dónde y cómo su pensamiento lo llevó a esta premisa errónea.

1. Intuitivamente, tal vez pueda parecer natural hacer una conexión “gravedad cero” -> “tiempo cero”, pero solo si no está pensando mucho en ello. La relación, si es que existe (probablemente escuchó que sí, y llegó a las conclusiones), puede ser cualquiera, en principio. De ninguna manera es obligatorio que dos valores relacionados estén relacionados de una manera que explícitamente exija que un valor sea cero cuando el otro lo sea. Las relaciones, generalmente las describimos usando funciones , pueden variar. No puedes simplemente asumir una relación “cero-cero” sin saberlo.
2. Resulta que sabemos la función de esta relación de gravedad y tiempo. Desafortunadamente, la dirección es opuesta a la que has asumido. El tiempo corre más lento cuando el campo gravitacional es más fuerte, por lo tanto, cuando la gravedad llega a cero, el tiempo realmente comienza a correr más rápido. No cometas otro error “intuitivo” de que la velocidad del tiempo debería llegar al infinito con gravedad cero, o algo así. Una vez más, las relaciones pueden tomar varias formas, y esta en particular dice que la velocidad del tiempo alcanza su valor máximo en gravedad cero, máximo, pero no infinito (en cierto sentido, este máximo está vinculado a la velocidad máxima, es decir, la velocidad de la luz) . Por otro lado, se ralentiza a cero, cuando la gravedad se vuelve lo suficientemente fuerte, y esto está en el horizonte de eventos de un agujero negro. PERO PERO PERO, ver abajo.
3. Aquí se necesita una aclaración adicional. ¿De qué hora estamos hablando? La cosa es que su hora local no cambia en absoluto, nunca y en ninguna parte. Cuando hablamos de que el tiempo pasa más lento o más rápido, o incluso de detenerse, estamos hablando de su tiempo observado por un observador distante . Este observador distante verá que su tiempo se vuelve cada vez más lento mientras se acerca al agujero negro, pero para usted será solo lo de siempre (sin embargo, verá que su tiempo corre más rápido). En consecuencia, el observador en la superficie de la Tierra verá su tiempo en el centro del planeta marcando más rápido (aunque la diferencia será muy pequeña, el campo de gravedad de la Tierra es débil). Usted, en su lugar en el centro, no notará nada, pero notará que su amigo en la superficie es un poco más lento.

Hay un problema fundamental en la pregunta, ya que tienes dos tipos de física que se usan juntos.

La gravedad como “fuerza” es lo que llamamos física clásica.

La gravedad como una “curva” del espacio-tiempo es lo que llamamos física moderna.

El espacio-tiempo en el centro de la Tierra está ‘doblado’. Es por eso que la luz, que a menudo describen los físicos que intentan hacer que las cosas sean fáciles de entender, como “dobladas por la gravedad”, NO está “doblada” por ellas.

¿Confuso? Eso es porque estás pensando en tres dimensiones. Piensas que la distancia más corta entre dos puntos en la Tierra es el arco en la ‘superficie’.

Pero desde el espacio, podemos ver que la distancia más corta entre dos puntos en la Tierra es un agujero perforado en la corteza y que sale en otro lugar.

Debido a que la luz NO está doblada por la gravedad, nos parece “doblada” cuando la observamos en un “marco de referencia acelerado”. En la superficie’.

En todas partes podemos observar un ‘marco de referencia acelerado’. Incluso si estamos ubicados a unos pocos millones de parsecs de cualquier cosa en el universo.

Y tenga en cuenta que en la física moderna no hay separación de espacio y tiempo. Es por eso que podemos definir el universo como en expansión, a pesar de que no vemos un “centro” desde el que se expande.

La respuesta más simple que puedo darle y que lo ayuda a comprender es que la única ‘cosa’ de la que el tiempo no es ‘parte’ es el fotón y el gravitón. Es por eso que NO están doblados por el espacio-tiempo, y todo lo demás sí.

¿O debería decir que el espacio-tiempo está ‘doblado’ por todo lo demás, excepto los fotones y los gravitones?

¿Sigo confundido?

Pongámoslo de esta manera. En física moderna, a veces puedes decir lo mismo de diferentes maneras. Es por eso que no debes mezclar los dos tipos de física.

¡Creo que entiendo a lo que te refieres!

Si no hay gravedad en el centro de la tierra, entonces no hay movimiento real en ninguna dirección, ya que todo se cancela, ¿verdad? Sin movimiento, el único momento que puede asignar es relativo a los movimientos que se están experimentando en otros lugares.

Como tal, no experimenta tiempo, ya que en promedio no hay movimiento direccional.

Esto es algo que no se entiende particularmente bien, por lo que intentaré explicar mi razonamiento.

Si un objeto no se mueve y no hay otro objeto con el que relacionarlo, técnicamente no experimenta tiempo, porque el único tiempo que puede asignarle será arbitrario y sin sentido y, por lo tanto, puede ser de cero a infinito sin tener realmente ningún valor verdadero: lo que implica que su valor verdadero es cero, ya que no tiene un tiempo asignable y cero no es un valor real.

Aunque personalmente tengo que estar en desacuerdo con que el centro de la Tierra no experimente el tiempo porque, aunque no hay gravedad, la Tierra se mueve a través del espacio, lo que significa que este punto central está experimentando el tiempo a medida que se mueve a través del espacio (ya que la Tierra lo está) y puede estar relacionado con otros objetos que se mueven a través del espacio.

((Aquí está la interpretación filosófica personal y la explicación relacionada con esta pregunta))

Lo que puede ser una pregunta más pertinente es si hay un objeto en el espacio que no se mueve en absoluto en relación con el universo y si el centro de este objeto no experimenta tiempo

Los objetos dentro del universo solo pueden moverse en relación con los demás, por lo que si había un objeto que no se movía en el centro del universo donde todos los demás objetos orbitaban o se alejaban de él, el universo todavía se estaba expandiendo en todas las direcciones sin este objeto teniendo cualquier velocidad direccional comparativamente (básicamente un promedio de velocidad cero en cualquier dirección, el tiempo en su centro podría considerarse cero (siempre que sea lo suficientemente grande o inmóvil como para no verse afectado por la gravedad de ningún otro objeto).

Sin embargo, un problema que surge de esto es que este objeto tendría que moverse inherentemente a la misma velocidad que todo el universo para no ser identificable en el tiempo o la velocidad con ningún otro objeto.

En mi opinión, este ‘cuerpo’ realmente no podría existir porque sería demasiado masivo para permitir que cualquier otro escape de su gravedad y, como tal, nada existiría fuera de dicho objeto en tiempo real, pero si este objeto no tuviera tiempo ni movimiento y nada con lo que relacionarlo, ¿podríamos darle dimensiones? ¿Y más allá de esto existiría realmente?

En cambio, este objeto tendría que ser el universo, porque en promedio no experimentaría ningún cambio en la gravedad ni en el tiempo, no necesariamente podemos entender exactamente cómo funciona esto simplemente porque percibimos el tiempo como una escala (aparentemente unidimensional), pero es probable que nos hayan arrojado lejos de su centro y solo podamos percibir otros objetos relativos a nosotros, que están experimentando períodos de tiempo aparentemente similares a los nuestros. Es bien sabido que el tiempo experimentado por ciertos cuerpos en el espacio es muy diferente en relación con otros debido a su masa.

El tiempo que experimentamos puede no ser el promedio que el universo experimentará, ya que no sabemos qué es el tiempo negativo, al igual que solo podemos teorizar sobre la energía negativa en el caso de los taquiones.

Creo que estamos experimentando algo que hemos llamado tiempo, pero que se mueve en una dirección de la misma manera que innumerables objetos parecen moverse en el espacio en direcciones que nunca son realmente negativas.

El centro de la tierra está experimentando, en promedio, menos tiempo que nosotros, pero no lo llamaría cero (no del todo).

Hay gravedad, lo que querías decir es que en el punto exacto en el centro de una Tierra esférica, la atracción gravitacional será igual desde todos los lados, por lo que algo que se mantenga allí permanecerá suspendido (técnicamente, aunque parece que nos estamos olvidando del resto de la Tierra). Universo). Eso no significa que no haya gravedad. El hecho de que la fuerza gravitacional sea un producto de masa impregna cada parte del espacio.

No. El efecto en el tiempo no es proporcional a la fuerza de la gravedad en el punto central, es proporcional a la diferencia de potencial gravitacional en toda la distancia entre el centro y cualquier punto que elija como referencia, que podría ser un punto en el superficie o un punto en el infinito o algún otro punto. Entonces, para un campo gravitacional de fuerza constante gy una diferencia de altura h, la diferencia de velocidad de reloj es gh / c ^ 2. Y para un campo que varía en intensidad, debe hacer una integral: [matemática] \ int_ {0} ^ {R} g (h) dh / c ^ 2 [/ matemática]. Por lo tanto, no hay mucha diferencia de tiempo entre el centro y la mitad de la superficie, porque el promedio de g es pequeño allí. Pero todavía hay tiempo en el centro y hay más diferencia entre el centro y la superficie porque hay mucha g en la segunda mitad de la distancia vertical.

En el centro de la Tierra, uno debería esperar una fuerza gravitacional neta de la Tierra de cero, suponiendo que la densidad de la Tierra sea una función de su radio (simetría). Dado que el campo gravitacional es menor que en la superficie, los relojes deberían marcar más rápido allí, pero no mucho. Para que el reloj se detenga, la gravitación debería ser tan grande como en el horizonte de eventos de un agujero negro.

En primer lugar, hay gravedad en el centro de la Tierra, las fuerzas gravitacionales se cancelan mutuamente.

En segundo lugar, una contra-pregunta: hay un fenómeno similar durante los aviones de gravedad reducida. ¿Se detiene el tiempo durante eso? ¿No? ¿Podría eso significar que la cancelación de las fuerzas gravitacionales no tiene nada que ver con el tiempo?

Sí, eso podría ser.

No hay tiempo en el centro de la Tierra. Esto no se debe a la gravedad cero, sino a que el tiempo no existe en ninguna parte como un fenómeno independiente.

El tiempo depende del movimiento sobre la distancia, un punto fijo y la memoria. Para crear la percepción del tiempo, un cuerpo en movimiento, digamos la superficie de la tierra, debe pasar un punto fijo, digamos la luz del sol de la mañana. Este primer paso debe registrarse en la memoria para compararlo con el punto fijo en su próximo paso. Esto crea un intervalo, también conocido como tiempo.

Ahora de vuelta al centro de la Tierra. La falta de tiempo medible se basa únicamente en la falta de movimiento en el centro absoluto de una esfera giratoria. No hay distancia recorrida, por lo que no hay dos puntos para crear un intervalo. Por lo tanto, no se genera tiempo precebido.

La gravedad es mayor en el centro de la Tierra.

El potencial gravitacional dentro de una esfera sólida está dado por

[matemáticas] \ phi_G (r) = – \ dfrac {GM} {2a ^ 3} (3a ^ 2 – r ^ 2) [/ matemáticas]

donde [matemática] a [/ matemática] es el radio de la esfera y [matemática] r [/ matemática] la distancia desde el centro. Los métodos de cálculo muestran fácilmente que el potencial toma un valor máximo en el centro.

Es cierto que el gradiente del potencial, [matemáticas] \ nabla \ phi_G (r) = – \ dfrac {GM} {a ^ 3} r [/ matemáticas], es cero en el centro, pero el uso relevante de La palabra “gravedad” al referirse a la dilatación del tiempo gravitacional es el tensor métrico. El concepto de “gravedad” como “campo gravitacional” está determinado por la conexión afín.

Entonces, comencemos con el tensor métrico y hagamos este cálculo.

[matemáticas] \ dfrac {d \ tau} {dt} = \ sqrt {1+ \ dfrac {2 \ Delta \ phi} {c ^ 2}} \ aprox 1+ \ dfrac {\ Delta \ phi} {c ^ 2 }[/matemáticas]

Para poner un número en la dilatación del tiempo gravitacional, notamos que en el interior [matemáticas] \ Delta \ phi_ {int} = \ phi (a) – \ phi (0) = \ dfrac {GM} {2a} [/ math] y en el exterior [math] \ Delta \ phi_ {ext} = \ phi (\ infty) – \ phi (a) = \ dfrac {GM} {a} [/ math] que se puede combinar para producir una diferencia horaria:

[matemáticas] \ dfrac {\ Delta \ phi} {c ^ 2} = \ dfrac {3GM} {2a c ^ 2} = \ dfrac {3GM_E} {2 c ^ 2R_E} = \ dfrac {3gR_E} {2 c ^ 2} \ approx10 ^ {- 9} s [/ matemáticas]

Entonces obtenemos casi 1 nanosegundo de diferencia de tiempo entre el centro de la Tierra y el espacio-tiempo perfectamente plano. Básicamente, el efecto es inexistente para una vida humana.

Corriendo por el desagüe, vemos que un tercio de la dilatación del tiempo gravitacional viene desde el infinito hasta la superficie de la Tierra y dos veces ese valor, los dos tercios restantes, desde la superficie de la Tierra hasta su centro.

La fuerza gravitacional en el centro de la Tierra es cero, pero solo porque la fuerza es un vector y el centro está rodeado por la fuerza que genera masa por igual en todas las direcciones.

Editar extra: Tenga en cuenta que dije fuerza gravitacional. Primero, hay gravedad de cualquier otra partícula en la Tierra, sin embargo, la fuerza se cancela. Otros han argumentado que hay gravedad del sol, la luna, etc., lo cual es cierto, pero nuevamente hay una fuerza neta cero en el marco de referencia de la Tierra, un marco de referencia acelerado, la razón es que la Tierra está cayendo alrededor del estrella, o la luna, y desde el principio de equivalencia, un objeto en el centro de la Tierra no sentiría este movimiento. Por lo tanto, no habría una fuerza neta sobre él que conduciría a una aceleración en ese marco de referencia.

El tiempo se ralentiza por un campo gravitacional, y cuando entras en un agujero negro, se detiene. Sin embargo, el centro de la Tierra no es un agujero negro (al menos en el sentido habitual del término), por lo que el tiempo correrá más o menos como de costumbre.

Quizás alguien pueda ayudarme aquí con el concepto de “tiempo”. Me disculparé con el Sr. Einstein y su concepto de un continuo espacio-tiempo. No creo que el tiempo, como lo definimos los humanos, tenga propiedades reales. Si es así, ¿alguien puede explicarlo o darme una referencia que pueda leer? Para mí, “tiempo” es solo un concepto creado por el hombre para definir un lugar relativo en nuestras vidas donde estamos. Nuestra definición del tiempo está relacionada con la velocidad de la luz. Si me paro en la pared de una habitación y chasqueo los dedos, y soy realmente rápido (más rápido que la velocidad de la luz) y voy al otro lado de la habitación, puedo pararme allí y mirar hacia atrás y verme saltar mis dedos. Así que he retrocedido en el tiempo, ¿verdad? ¿Realmente me hice más joven? Por supuesto no. Mi vida seguía envejeciendo como siempre. Como no podemos ir más rápido o más rápido que la velocidad de la luz (al menos no con la tecnología actual) y podemos, como dijo Albert, convertirse en energía pura si lo intentamos, no podemos detener el tiempo. Incluso si estamos en el espacio viajando a la velocidad de la luz, aunque desde nuestro punto de vista, hemos detenido el tiempo porque a la velocidad de la luz no ocurre nada que observemos, realmente no hemos detenido el tiempo tal como lo definimos los humanos. El universo todavía sigue, sigue.

A2A: Estoy completamente con Jess H. Brewer en este caso.

Me gustó tanto su respuesta que la voté.

También espero la respuesta de los interrogadores.

Parece muy extraño que pueda aprender lo suficiente sobre física para determinar que la fuerza gravitacional se cancela en el centro de un cuerpo esférico (en realidad, estoy preparado para dejar pasar la semántica de gravedad cero). Pero, ¿con qué cadena de razonamiento llegó a la conclusión de que esto podría significar que no hay tiempo en el que la gravedad se cancele?

No ¿Qué te dio esa idea? En serio, me gustaría saber!

Piénselo de otra manera, casi no hay gravedad en el espacio / espacio profundo, ¿significa que casi no hay tiempo? Tenga en cuenta el hecho de que el tiempo “viaja” más lentamente cuando está en presencia de grandes campos de gravedad.

La gravedad neta en el centro de la tierra es cero. Eso no significa que no haya gravedad, hay mucha gravedad, pero todo tira de manera uniforme en todas las direcciones.

No, la gravedad en la estación espacial es cero. No veo astronautas que experimenten paradas en el tiempo. Supongo que confunde los efectos del potencial gravitacional y la gravedad como fuerza.