¿Cuáles fueron algunos de los primeros experimentos que demostraron el efecto de la gravedad en el tiempo, como la dilatación del tiempo?

El primero que conozco es el experimento de Rossi-Hall, del que puedes leer más aquí [1]. Rossi y Hall observaron los muones producidos por los rayos cósmicos y compararon la cantidad de muones detectados en la cima de una montaña con la cantidad de muones detectados a nivel del suelo. Los muones son partículas inestables, y se sabe que los muones en reposo tienen una vida media de aproximadamente 2 microsegundos. Si no tenemos en cuenta la dilatación del tiempo, esperamos que para los muones que viajan muy cerca de la velocidad de la luz, cada 600 ma colección de muones se reduciría a la mitad. Si sus detectores están a una distancia de 1,800 m, entonces esperaría que la velocidad total a la que se detectan los muones sea 8 veces mayor en la montaña.

Sin embargo, la diferencia es mucho menor que esta: 2 microsegundos es la vida media en el marco del muón, pero esta vida media se vuelve significativamente más larga en nuestro marco debido a la dilatación del tiempo. A partir de los resultados experimentales de Rossi y Hall, se puede demostrar que factorizar la dilatación del tiempo coincide exactamente con la diferencia significativamente menor en la tasa de muones.

[1] Dilatación de tiempo de partículas en movimiento

Dos experimentos famosos que vienen a la mente son:

  • Experimento Pound-Rebka: en 1959, Bob Pound y Glen Rebka, utilizando el efecto Mössbauer, realizaron un experimento en el laboratorio Jefferson de la Universidad de Harvard para probar la teoría de la relatividad general de Einstein. Compararon la velocidad del flujo de tiempo en el sótano con el tiempo en el techo del edificio (73.8 pies). Descubrieron, con una precisión de aproximadamente el 1 por ciento, que el tiempo en el sótano era varias billonésimas de segundo más lento (cada día) que el tiempo en el techo.
  • Sonda de gravedad A: Robert Vessot y Martin Levine realizaron este experimento en 1976. Compararon la hora en un reloj maser de hidrógeno en la Tierra con la hora en un reloj idéntico, que se levantó a una altura de 10,000 kilómetros en un cohete de la NASA. El experimento reveló, con una precisión del 0.02 por ciento, que el tiempo en la Tierra era más lento que el tiempo a 10,000 km por 0.00003 segundos en un día.

    Fuentes:

  • Sonda de gravedad A
  • Experimento libra-Rebka

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