¿Cómo podría un bebé nacido en una nave espacial viajando cerca de la velocidad de la luz sin otra información que la que se originó en un lugar llamado Tierra ser capaz de decir que el tiempo no pasaría con respecto a la Tierra?

El tiempo no pasará con respecto a nada si no hay un reloj mutuo de eventos. Retroceder a gran velocidad de todo significa que las señales de reloj de todas las direcciones se detienen lentamente, excepto una, la radiación cósmica de fondo de microondas que sugiero se mantendrá constante. El niño podría considerar que su reloj debe estar lento si no ve nada más en el reloj.

Pero no es necesariamente cierto que el reloj del bebé sea lento, ya que el movimiento es solo relativo, aún no se ha determinado si su reloj o el reloj de la Tierra son lentos. El reloj terrestre puede ser incluso más rápido y más lento que su reloj.

El bebé necesitaría un poco más de información para determinar qué relojes son lentos. Si supiera que la Tierra gira alrededor del Sol (el sol) y pudiera detectar sus señales rojas de baja frecuencia, podría determinar el desplazamiento hacia el rojo y, por lo tanto, la velocidad relativa.

Pero como el movimiento es relativo, no pudo decir si el reloj de la Tierra era lento o si era suyo. Lo que es más lento aún no se ha determinado. El cambio rojo muestra que el reloj mutuo entre la tierra y él se ralentizó. Si un cristal oscilara a 1 GHz en la Tierra, lo vería mucho más lento, así que relativamente, el reloj de la Tierra era más lento.

Si tuviera un telescopio realmente bueno, podría ver los relojes en la Tierra correr más despacio. Si fuera un niño inteligente, se daría cuenta de que los terrícolas verían que sus relojes también funcionan lentamente.

Si vio un cohete despegar de la Tierra y alcanzarlos para traerles un reloj de la Tierra, el reloj demostraría que los relojes de la Tierra son realmente más lentos, no los suyos. Pero si llevan los relojes de regreso a la Tierra para demostrar que el reloj de la Tierra es más lento, resulta que ambos relojes que viajaron fueron más lentos que los relojes de la Tierra.

Ahora, volviendo a la pregunta, la situación es que la nave espacial tomó un camino hacia donde estaba lejos de cualquier otra masa. Esto se inventa ya que la gravedad dobla el espacio en una hiperesfera en la primera aproximación, por lo que cualquier dirección es hacia la materia. Es una esfera doblada en sí misma, de modo que el punto más alejado en todas las direcciones es el punto singular del Big Bang aparente, siendo ahora una esfera cuyo radio es el tiempo desde el Big Bang. Si pudiéramos viajar lejos de toda la materia, no podríamos exceder el tiempo transcurrido desde el Big Bang.

Un marco de descanso se mueve hacia afuera a una velocidad de luz muy cercana al big bang sin moverse. Puede considerarse como la velocidad de la luz en movimiento a través del tiempo.

El movimiento relativo es a través del tiempo y el espacio y solo puede estar en el tiempo construido desde el Big Bang, por lo que acercarse a la velocidad de la luz en relación con otras masas significa que está tratando de alcanzar un tiempo que aún no existe y su reloj debe disminuir la espera para que ese tiempo se convierta. Desde la perspectiva del Big Bang, nuestros relojes ya casi están parados, pero ya no lo sabemos más de lo que el bebé podría saber.

Cualquier dirección lejos de todo o no está lejos del Big Bang a tiempo y, por lo tanto, lejos de la radiación de fondo de microondas cósmica (CMBR). Una reducción en el CMBR sugeriría un reloj más lento. Sin embargo, en el mundo real siempre veremos un CMBR bastante constante ya que siempre nos alejaremos de él a la velocidad del tiempo y el espacio-tiempo está curvado de tal manera que no hay forma de viajar lejos de todo.

A2A. Supongo que está preguntando sobre esto en el contexto de la relatividad especial, así que tengamos un universo SR vacío, sin ningún fondo cósmico de microondas para dar pistas, y sin complicaciones de la relatividad general como la gravedad y la expansión del Big Bang.

Entonces, si toda la información que tienen es el nombre “Tierra”, no pueden. Como mínimo, deben conocer la velocidad relativa entre ellos y la Tierra. Eso establece que se aplica lo que yo llamo el escenario de la paradoja del reloj. Esta es la primera mitad de la Paradoja Gemela, donde todo lo que está sucediendo es que dos cosas se están alejando una de la otra. Si cada uno usa el marco de medición en el que están fijos, cada uno describe al otro como dilatado en el tiempo. (La paradoja gemela propiamente dicha es entonces la razón por la cual esta simetría paradójica se rompe cuando uno de ellos se da vuelta).

Resulta que la razón por la cual la paradoja del reloj puede funcionar es que está ocultando la discrepancia entre los sentidos opuestos de la dilatación del tiempo en el tiempo de viaje cada vez mayor de las señales entre las dos cosas, al hacer que los dos marcos de medición utilicen diferentes estándares para juzgar “ahora” para eventos lejanos. Vea la respuesta de Mark Barton a ¿Cómo resuelve esta paradoja en la dilatación del tiempo?

Pero siempre y cuando realmente se estén alejando el uno del otro, hay un gran “¿A quién le importa?” componente porque casi literalmente hay una cantidad cada vez mayor de alfombra para barrer las cosas. A la naturaleza no le importa, ambas descripciones son igualmente válidas.

Para sacar provecho de esta diferencia, por ejemplo, a medida que el bebé regresa triunfalmente cuando tenía 21 años en el año 4014 de la Tierra, el bebé y la Tierra tienen que encontrarse, y para predecir cómo se desarrollará, el bebé debe saber sus propios planes de viaje y los de la tierra. Si el bebé se da vuelta y acelera para regresar a la Tierra, llegarán todavía relativamente jóvenes, pero si la Tierra se acelera mágica y suavemente para alcanzarlos, será la Tierra la que tenga el menor tiempo transcurrido.

A2A
No estoy seguro si entiendo la pregunta. Si no pueden comunicarse con la Tierra, entonces no tienen forma de saber qué sucede en la Tierra y cómo van los relojes allí. Para descubrir experimentalmente que los relojes funcionan de manera diferente, necesitarían algún medio de comunicación con la Tierra (que, a esa velocidad, estaría lejos de ser trivial, debido al desplazamiento al rojo extremo: tendrías que disparar algo así como X) -rayos láser disparando desde la Tierra a la nave, luego lo recibirían como una señal de radio débil).

No necesitarían ninguna galaxia de fondo para calcular la velocidad, por cierto: serían bombardeados todo el tiempo desde un lado con radiación muy fuerte (fondo de microondas cósmico desplazado por el azul), mientras que en la dirección opuesta verían un cielo casi completamente oscuro.

De la misma manera que lo hizo Einstein.

  • Con un experimento mental.
  • Considere cómo un reloj perfecto en la nave espacial sería percibido por alguien en la tierra.

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