¿Por qué la alta velocidad (cerca de [matemáticas] c [/ matemáticas]) causa dilatación del tiempo?

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¿Por qué la alta velocidad (cerca de [matemáticas] c [/ matemáticas] ) causa dilatación del tiempo?

La pregunta no está clara .
¿Alta velocidad de qué? ¿Estás hablando de altas velocidades relativas entre dos cuadros? Voy a asumir lo mismo por la falta de una mejor alternativa al fraseo.

La pregunta se basa en una premisa falsa .
¿Quién dice que solo las altas velocidades relativas causan dilatación del tiempo? Como en esta respuesta, déjame repetir:

El tiempo es más lento con respecto a un observador que está viajando, en comparación con aquel con respecto a quien el primero lo está haciendo. Para ser precisos, es más lento si hay alguna velocidad relativa finita . En la práctica, la diferencia es muy pequeña en el caso de pequeñas velocidades relativas, lo que lo hace insignificante y, por lo tanto, restaura la idea intuitiva de que el tiempo es el mismo en todos los cuadros. Sólo para velocidades relativas cercanas a la de la luz en el vacío es este fenómeno de “dilatación del tiempo” significativo para las consecuencias de observación.

Espero que este punto sea claro.

Ahora, ¿qué causa la dilatación del tiempo en primer lugar, preguntas?
Relatividad especial.

En particular, nuevamente refiriéndome a la respuesta anterior:

Es una declaración entre las medidas relativas del tiempo que se deduce de asumir la constancia de la velocidad de la luz en el vacío (que es finita) y la covarianza de todas las leyes físicas en marcos inerciales, además de la homogeneidad e isotropía del espacio y La homogeneidad del tiempo. Supuestos muy razonables estos. Matemáticas muy simples que implican la declaración anterior (en negrita). No hay dos formas de hacerlo.

¿Me estás pidiendo que haga los pasos matemáticos que implican eso?
Lo siento, eso no se puede hacer con Quora. Consulte cualquier libro de texto estándar sobre Relatividad Especial. Mi favorito es “Introducción a la relatividad especial” de Robert Resnicsk. El libro de texto estándar de DJ Griffiths, sobre “Introducción a la electrodinámica”, también cubre la relatividad especial hacia el final, en un lenguaje claro y lúcido. El enfoque de Griffiths para derivar esta fórmula a través de un ejemplo particular también se usa en la discusión primaria en Wikipedia.

Toma esta analogía:

Estamos jugando al cricket y soy un bateador y apenas golpeo la pelota y tú (como fildeador) corres detrás de ella, pero tú corres un poco más lento que la pelota.

Puede que no atrapes la pelota pero definitivamente te acercaste a ella. Pero en este intervalo, si golpeo otra bola en la misma dirección, tomará más tiempo enseñarle en comparación con usted en reposo.

Lo mismo con la luz (o fotones)

Estás corriendo detrás de un fotón alrededor de c pero nunca podrás atraparlo. Pero el fotón que viene de atrás (la fuente de luz) tomaría un poco más de tiempo para llegar al observador (el fildeador en su caso) .

Y este tiempo extra resulta en dilatación del tiempo.

Espero que esto ayude ™ 😀

Cuanto más rápida es la velocidad relativa, mayor es la dilatación del tiempo entre sí, y la tasa de tiempo llega a cero cuando uno se acerca a la velocidad de la luz (299,792,458 m / s). Esto hace que las partículas sin masa que viajan a la velocidad de la luz no se vean afectadas por el paso del tiempo.

Teóricamente, la dilatación del tiempo permitiría a los pasajeros de un vehículo en movimiento rápido avanzar más hacia el futuro en un corto período de su propio tiempo. Para velocidades suficientemente altas, el efecto es dramático. [2] Por ejemplo, un año de viaje podría corresponder a diez años en la Tierra.

La fórmula para determinar la dilatación del tiempo en la relatividad especial es: [28]

Δ t γ Δ t Δt1v2c2

donde Δt es el intervalo de tiempo entre dos eventos co-locales (es decir, que suceden en el mismo lugar) para un observador en algún marco inercial (por ejemplo, tics en su reloj), conocido como el tiempo apropiado, Δt ′ es el intervalo de tiempo entre esos mismos eventos, medidos por otro observador, que se mueven inercialmente con velocidad v con respecto al observador anterior, v es la velocidad relativa entre el observador y el reloj en movimiento, c es la velocidad de la luz y el factor de Lorentz (convencionalmente denotado por el griego letra gamma o γ) es

γ 11v2c2

Por lo tanto, se observa que la duración del ciclo de reloj de un reloj en movimiento aumenta: se mide que “funciona lentamente”. El rango de tales variaciones en la vida cotidiana, donde v ≪ c, incluso teniendo en cuenta los viajes espaciales, no es lo suficientemente grande como para producir efectos de dilatación del tiempo fácilmente detectables y tales efectos desvanecedores pequeños pueden ignorarse con seguridad para la mayoría de los propósitos. Es solo cuando un objeto se acerca a velocidades del orden de 30,000 km / s (1/10 de la velocidad de la luz) que la dilatación del tiempo se vuelve importante.

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