¿Es real la dilatación del tiempo? En caso afirmativo, entonces, ¿cómo es posible que la longitud quede atrapada solo debido al movimiento? ¿O es solo un resultado matemático?

Por supuesto, la dilatación del tiempo es real. Si está utilizando un GPS, como lo hacen la mayoría de los teléfonos móviles, está utilizando la dilatación del tiempo.

De acuerdo con la teoría de la relatividad, la dilatación del tiempo es una diferencia en el tiempo transcurrido medido por dos observadores, ya sea debido a (a) una diferencia de velocidad entre sí o (b) al estar situado de manera diferente en relación con un campo gravitacional. Su percepción del tiempo depende de qué tan rápido se esté moviendo, o qué tan cerca esté de un campo gravitacional fuerte.

Un satélite GPS orbita alrededor de 20,000 kilómetros sobre la superficie de la tierra, lo que significa que nuestros relojes en la superficie de la tierra parecerán progresar más lentamente, en relación con el reloj en el GPS porque la fuerza del campo gravitacional se reduce con la distancia. Este efecto se calcula matemáticamente, y los científicos corrigen esta ligera diferencia en las velocidades del reloj configurando el reloj del GPS para que funcione un poco más lento de lo normal; este efecto es de solo unos pocos nanosegundos por día.

La otra forma de dilatación del tiempo también está en efecto, debido al hecho de que el satélite está en movimiento a unos 14,000 km por hora. En comparación con la velocidad de la luz, esto es solo un rastreo, como unas pocas millonésimas de la velocidad de la luz *. Esta no es una fracción significativa de la velocidad de la luz, pero es suficiente para que los científicos puedan calcular y medir el impacto que tiene en los relojes a bordo del satélite, y también se hace la corrección necesaria para esto.

* Este efecto se vuelve más y más dramático cuanto más cerca de la velocidad de la luz viaja el satélite, por lo que el desplazamiento en los relojes a bordo se volvería más severo.

GPS y relatividad

La longitud de los objetos aparece contraída cuando se ve desde un marco en movimiento. La ‘longitud aparente’ es proporcional a la ‘longitud real’ medida en el marco de referencia de los objetos. Dado que la longitud aparente siempre es menor que la longitud real, este efecto se conoce como ‘contracción de longitud’. Este efecto también es significativo solo a velocidades relativistas. La dilatación del tiempo y la contracción de la longitud ocurren simultáneamente. Ambos describen el mismo efecto, a saber, la transformación de Lorentz.

La contracción de longitud surge debido al hecho de que la velocidad de la luz es constante en cualquier marco de referencia. Al tener esto en cuenta, así como algunas consideraciones geométricas, podemos mostrar cómo se ven afectados el tiempo y la longitud percibidos. La contracción de longitud se aplica solo a las longitudes a lo largo de la dirección del movimiento.

No es necesario mencionar que una nave espacial que se mueve a velocidades relativistas no se reduce físicamente, y no puede reducirse de tamaño, pero parece haberse reducido más cuando se ve desde un marco en movimiento.

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Por “real” tenemos algo fijo en nuestra mente. Esto se debe a los acontecimientos y a la comprensión cotidiana de nuestro entorno inmediato. Por ejemplo, si la longitud de la varilla de acero es de 5 metros en Nueva Delhi, permanecerá solo 5 metros en Londres o Tokio. Esto se debe a que no hay movimiento relativo entre el hombre y la barra de acero que está midiendo. Pero según Thoery of Relativity lo real no es permanente. Lo “real” cambia según el movimiento relativo entre el observador y lo observado, en este caso la varilla de acero de 5 metros. Mire los siguientes escenarios:

  1. si un hombre y una caña no se mueven uno con respecto al otro, entonces si mide la caña serán los mismos 5 metros en cualquier parte del universo como se mencionó anteriormente. La ubicación no es importante sino el movimiento relativo.
  2. Si el hombre y la barra de acero viajan a 1,00,000 km por segundo o cualquier otra velocidad “” uniformemente “, entonces también la barra de acero medirá solo 5 metros.
  3. Sin embargo, si la barra viaja a 1,00,000 km (por ejemplo, un tercio de la velocidad de la luz) por segundo de velocidad uniforme y el hombre está en reposo, entonces la longitud de la barra será inferior a 5 metros. La vara se le contrae. De nuevo solo para él. Si el hombre se mueve y la barra está en reposo, entonces también la longitud de la barra será inferior a 5 metros. ¿Cuánta reducción en la longitud de la barra está dada por una fórmula simple disponible en todos los libros que tratan sobre la teoría de la relatividad? En resumen, si el hombre se mueve o se mueve la barra es irrelevante aquí. Porque ambos dan los mismos resultados.

Nota: La situación anterior está de acuerdo con la Teoría especial de la relavitud, que se ocupa de las velocidades de “descanso” y “uniforme”. Eisenstein también propuso la Teoría general de la relatividad donde la “aceleración” juega un papel central. La comprensión de la aceleración lo llevó a dar una explicación de la gravedad de una manera profundamente diferente que el gran Newton.

Sí, la dilatación del tiempo es real y está respaldada por pruebas experimentales. Por ejemplo, los muones (una partícula subatómica como el electrón) se producen a una altura de aproximadamente 10 kms en la atmósfera por la acción de los rayos cósmicos, pero pueden alcanzar la superficie de la Tierra a pesar de una vida muy corta de 2.2 × 10 ^ (- 6) segundos. Incluso si viajan a la velocidad de la luz, pueden viajar solo 600 m. La dilatación del tiempo conduce a un aumento en la vida aparente como se observa desde el suelo, lo que permite a Muons llegar con éxito a la tierra viajando 10 km. La contracción de la longitud también es real y no implica que la barra se apriete debido al movimiento, pero parece ser más corta desde un marco que se mueve a lo largo de la barra a una velocidad cercana a la de la luz. En el marco unido a la varilla móvil, la longitud permanece sin cambios. Todo esto se debe al hecho de que la velocidad de la luz es un INVARANTE relativista.

Tanto la dilatación del tiempo como la contracción del espacio son reales están interconectadas. Estas no son solo fórmulas o ecuaciones matemáticas, realmente suceden. Si viajara cerca de la velocidad de la luz, el tiempo según usted se ralentizaría para que cualquier otro observador se mueva en relación con usted. Del mismo modo, encontrará distancias para contratar. ¡Todo esto es solo porque el espacio-tiempo y la luz (de hecho, la velocidad de la luz) están conectados de una manera hermosa como lo explicó el gran físico Albert Einstein!

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