¿La luz como referencia absoluta del tiempo? ¿Realmente hay dilatación del tiempo?

Tu intuición está parcialmente equivocada. Es cierto que el envejecimiento biológico no se verá afectado por nada. Su cuerpo envejecerá un año cada año.
Sin embargo, “un año” no es una cosa fija y absoluta. Ahí es donde nuestra intuición falla. Nuestra experiencia cotidiana es que un año en la playa es tan largo como un año en la cima de una montaña. Pero resulta que esto no es cierto. La ilusión se debe al hecho de que la diferencia es extremadamente pequeña (no puedo molestarme en hacer los cálculos, pero piense en una billonésima parte de la diferencia a lo largo de cientos de años. Puede que esté completamente apagado, pero no importa. El punto es eso es tan pequeño que no lo percibimos).

Si hipotéticamente viajara a un campo gravitacional muy fuerte y sobreviviera, la tasa de tiempo para usted sería más lenta que para las personas fuera de ese campo gravitacional.

Tenga en cuenta que no “sentiría” nada extraño. Para ti, un segundo sigue siendo un segundo. Su cuerpo envejecerá de acuerdo con su tiempo, tal como lo haría normalmente. Sin embargo, si pudieras observar (digamos con un telescopio hipotético) lo que estaba sucediendo en la Tierra, verías algo extraño: el tiempo en la Tierra parecería que fluyes mucho más rápido. Y eso no significa realmente que el envejecimiento biológico de los humanos sea más rápido, realmente significa el tiempo mismo. Todo se vería afectado. Los colores de las cosas en la Tierra te parecerían diferentes (todo sería más azulado ya que la frecuencia de cada onda electromagnética te parecería más alta).
Desde el punto de vista de alguien en la Tierra que eventualmente te observa lo contrario sería cierto. Todo a tu alrededor sería “más lento” (y los colores más rojizos).

Está en contra de nuestra intuición inmediata, pero tan pronto como puede dejar de lado la idea de que la velocidad a la que fluye el tiempo es constante en todas partes y acepta que en realidad puede ser diferente en diferentes condiciones, se vuelve más fácil de entender.
Y esto no es solo un truco ficticio, sino que se ha verificado científicamente muchas veces (y de hecho no fue Einstein quien lo descubrió, ya era conocido antes de Einstein, pero esta es otra historia).

Recientemente, nuestros instrumentos se han vuelto tan increíblemente precisos que ahora podemos medir (eso se ve realmente en un instrumento) la diferencia en la velocidad del flujo de tiempo entre el piso y el techo de una habitación (debido al hecho de que la gravedad en el piso es ligeramente más alto porque está más cerca del centro de la Tierra).

No necesita acercarse a un agujero negro para experimentar la dilatación del tiempo. La velocidad hace el mismo trabajo. Y este efecto se observa e incluso se utiliza para que el GPS funcione correctamente.

Si fue a vivir a la Estación Espacial Internacional durante exactamente 30 años, su hija habría envejecido 30 años + 0,42 segundos.

Viaja más rápido y esa diferencia comienza a aumentar.
Supongamos que es su 32 cumpleaños y sus hijas 2 cumpleaños y se embarca en una misión espacial viajando lejos de la tierra a 289505 km / s el mismo día. Después de que los relojes de su nave espacial indiquen que ha estado viajando exactamente 5 años, se detiene y pasa 3 años observando el exoplaneta distante alrededor del cual ha establecido una órbita. Una vez hecho tu trabajo, pasas 5 años viajando a la Tierra exactamente a la misma velocidad. Tu cuerpo y tu reloj de la nave espacial piensan que has estado ausente durante 13 años y sientes y pareces tener 45 años, pero a tu regreso, para saludarte, está tu hija de 45 años.

¿Confuso? Puede empeorar. Supongamos que en este viaje intercambia el mensaje de video “Feliz cumpleaños” una vez al año desde y hacia usted a bordo. No recibirías tu primer mensaje en tus 5 años de viaje exterior. De hecho, habrías estado en órbita alrededor del planeta distante durante 11 meses y medio antes de ver el mensaje del tercer cumpleaños de tus hijas cuando te estás preparando para celebrar tu 38 cumpleaños en un par de semanas. Los mensajes de 4to y 5to cumpleaños llegan un par de semanas antes de su cumpleaños 39 y 40. Luego partiste a casa en tu 40 cumpleaños. Ahora comienza a recibir mensajes de cumpleaños cada 90 días. 1 año en el viaje de regreso y recibe el mensaje de cumpleaños número 13 de su hija, para cuando cumple 42 años ya ha visto su mensaje de cumpleaños número 21 y para cuando cumpla 43 años, tendrá 29 años. Seguirá recibiendo esos mensajes cada 1.5 meses hasta que llegar a casa cuando ambos tienen biológicamente 45 años.

Los mensajes que recibe su hija son mucho más erráticos. El primero llega casi 8 años después de que te vas, no mucho antes de su décimo cumpleaños. Continúan llegando casi cada 8 años. El primer mensaje que recibe su hija del lejano planeta no es mucho antes de cumplir 42 años cuando recibe su mensaje de 37 cumpleaños. Su hija ahora observa escuchar a su madre, que en realidad es más joven que ella y recibe los siguientes 3 mensajes exactamente un año después de su madre más joven. Su mensaje de 40 cumpleaños “Me acabo de ir” se recibe un par de semanas antes del cumpleaños número 45 de sus hijas y luego comienza a recibir un mensaje cada dos días antes de reunirse con ustedes en sus 45 cumpleaños.

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Respuesta del usuario de Quora a Como físico, ¿cómo puedo responder a personas escépticas sobre la relatividad especial cuando dicen que el tiempo fue un concepto subjetivo creado por humanos y que no puede ser molestado?

Hay montañas de evidencia de que dos relojes (como se define en el enlace), sujetos a estas dos condiciones diferentes como en la película, saldrán de la sincronización.

Ahora, si puede encontrar una forma de medir la edad biológica que difiera del ‘reloj de nacimiento’ (como se describe en el enlace), todos somos oídos. De lo contrario, debemos concluir que la edad biológica también es relativa.

Entonces todo lo que puedo decir es que su intuición está completamente en contraposición con la física moderna. Las Teorías de la Relatividad, como lo sugieren sus nombres, dicen que no hay un segundo marco de referencia absoluto. Todo sucede en este marco de referencia, y los intentos de encontrar otro han fracasado rotundamente.

Y, aunque no se ha hecho con humanos ni nada de esa escala, se ha demostrado que los mesones lanzados alrededor de un acelerador a grandes velocidades sobreviven a sus “hermanos” miles de veces. La función correcta de su sistema GPS Satnav tiene en cuenta el hecho de que los satélites viven un poco más lento porque se mueven a gran velocidad y un poco más rápido porque no están en un pozo de gravedad, el efecto que se muestra en el inicio. Aparentemente, los relojes ahora son tan precisos que pueden medir el efecto de ser levantado unos metros más alto.

Es contrario a la intuición, pero se valida experimentalmente con gran precisión de muchas maneras.

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