¿La dilatación del tiempo gravitacional también afecta los procesos biológicos como la rapidez con que envejecen nuestros cuerpos?

No lo hace. Desde la perspectiva del individuo afectado, el tiempo corre normalmente.

La relatividad nunca afecta el envejecimiento biológico. El nombre sugiere que afectará el tiempo entre dos cuadros de referencia que se mueven a diferentes velocidades.

Esa es la belleza de la relatividad. No hay un marco de referencia central o un reloj fijo para el universo. Todos y cada uno de los objetos del universo tienen su propio reloj basado en su marco de referencia. Nuestro cuerpo nunca sabrá si cambiamos entre marcos de referencia. Nunca te darás cuenta de que estás en un marco de referencia diferente. No habrá efecto biológico también. Incluso si te mueves a la mitad de la velocidad de la luz con respecto a la tierra, tu reloj irá al mismo ritmo que el tuyo. Su percepción de un segundo / un minuto de tiempo nunca cambiará. Pero te darás cuenta de que hay un cambio en el marco de referencia solo si contactas a alguien en la tierra. Te das cuenta de que las personas envejecen más rápido que tú en la tierra. También la gente en la tierra se da cuenta de que envejeces más lentamente. Incluso las personas en la tierra nunca tendrían ningún cambio en la percepción de su tiempo.

Estamos entretejidos con la tela del espacio-tiempo. La percepción del tiempo nunca cambiará en su cerebro ni en ningún otro sistema. La confusión del envejecimiento biológico se debe a que habrías leído a las personas que dicen que envejecerás más lentamente si viajas a algún porcentaje de la velocidad de la luz. Pero no hay confusión si entendemos la relatividad. Habrá otro planeta en este universo en el que el tiempo corre muy lento de tal manera que, en su marco de referencia, el universo se habría formado hace unos pocos miles de millones de años. Nunca podemos decirle a la gente en ese planeta que estás equivocado ni ellos pueden decirnos que estamos equivocados. También debes entender que siempre nos estamos moviendo a una velocidad con respecto a otros objetos celestes en el universo. Siempre habrá desacuerdos con respecto al paso del tiempo entre la tierra y esos objetos.

El envejecimiento nunca se ralentiza. Siempre depende del tiempo. Cualquier marco de referencia que esté envejeciendo sucederá como de costumbre. Siempre habrá diferencia en el paso del tiempo con respecto a otro marco de referencia.

Un ser humano es un reloj honorario para los fines, o más bien muchos relojes honorarios, porque hay muchos procesos dentro de nosotros que tienen sus propios ritmos preferidos, desde el ritmo que late nuestro corazón hasta el ritmo que respiramos, al ritmo que pensamos, a la tasa que nos gusta despertar e ir a dormir. La relatividad dice que todas estas tasas se ven afectadas de la misma manera, por lo que no notamos ningún efecto psicológico. Tampoco notamos nada extraño cuando miramos los relojes que viajan con nosotros, en nuestra nave espacial o lo que sea, porque la dilatación del tiempo de la velocidad (de la relatividad especial) es puramente una función de la velocidad (y la nave espacial tiene la misma velocidad) y el tiempo gravitacional La dilatación es una función de posición (y la nave espacial tiene la misma posición).

Notaríamos una diferencia directamente solo si nos encontramos con algún otro reloj que haya estado en un camino diferente y comparemos el tiempo transcurrido. El reloj (o persona) que ha estado en la ruta más en zig-zag tendrá la lectura más baja para la dilatación del tiempo de velocidad, y del mismo modo el reloj (o persona)
que pasó la mayor parte del tiempo a baja elevación en un campo gravitacional.

También es posible ver el efecto si dos relojes (o personas) envían mensajes regulares de un lado a otro, pero en el caso de la dilatación del tiempo de velocidad, la situación se confunde por el hecho de que también hay una gran cantidad de efecto Doppler clásico, distancia entre fuente y receptor cambiando. ¡La cantidad de diferencia de tasa neta que atribuye a la dilatación del tiempo en lugar del efecto Doppler depende del marco de medición en el que analice las cosas! Entonces, si desea estar seguro de que hay un efecto pero no quiere entrar en un análisis de datos complicado, compararía las tasas de dos relojes, uno que se aleja y otro que se acerca.

Claro que lo hace. Cada reacción biológica / bioquímica, cada impulso nervioso, cada división celular y cada sensación y pensamiento constituyen “relojes”. Estos procesos bioquímicos no gozan de privilegios especiales o exenciones con respecto al espacio-tiempo.

En 2010, el Dr. CW Chou y sus colegas demostraron un reloj óptico lo suficientemente sensible como para distinguir el diferencial de flujo de tiempo entre el cuero cabelludo y los dedos de los pies (“Ahora también podemos detectar la dilatación del tiempo debido a un cambio de altura cerca de la superficie de la Tierra de menos de 1 metro . “Optical Clocks and Relativity Science 24 de septiembre de 2010: Vol. 329 no. 5999 pp. 1630-1633).

Para no quedarse atrás, el Dr. Ye y sus colegas (Nature Communications; (el reloj atómico hiperpreciso no perderá un segundo en 15 mil millones de años) este año (2015) informó un reloj atómico tan sensible que puede medir las disparidades del flujo de tiempo entre la parte superior e inferior de su cerebro: “… puede detectar pequeños cambios en la velocidad de sus garrapatas dependiendo de si está 2 centímetros más cerca o más lejos del centro de la Tierra”.

Las disparidades de flujo de tiempo detectadas por estos relojes posicionados a diferentes alturas en la gravedad de la Tierra concuerdan, como era de esperar, con predicciones de la relatividad general de Einstein.

La consecuencia general, suponiendo que en general esté erguido y viviendo aquí en la Tierra, es que no solo sus dedos son más jóvenes que su cuero cabelludo, sino que sus globos oculares son más jóvenes que sus lóbulos frontales.

Todas nuestras pequeñas partes bailan en su propio espacio-tiempo, pero vivimos. De alguna manera nos las arreglamos para mantener la calma y continuar a pesar de todo. Sobre todo, supongo, porque estas disparidades de flujo de tiempo aquí en la Tierra causadas por la dilatación del tiempo gravitacional son increíblemente diminutas en comparación con el ritmo pausado en el que generalmente experimentamos el tiempo.

Descargo de responsabilidad: Maldita sea, Jim, soy médico, no físico (¿los títulos de biofísica cuentan?), Por lo que las correcciones y explicaciones más completas son bienvenidas.

Respuesta de Michael Soso a Debido a la relatividad, ¿qué tan diferente sería la gente de experimentar el tiempo al nivel del mar en comparación con la cima del Monte Everest?

Teóricamente sí. Desafortunadamente, ninguna predicción relativista del proceso de envejecimiento biológico ha sido probada por experimento. Se han realizado muchos experimentos con materiales inanimados que prueban la relatividad. Sin embargo, existen limitaciones prácticas para probar estas teorías en sistemas biológicos.

Se supone comúnmente que los procesos biológicos satisfacen las mismas leyes físicas que el proceso inanimado. Esto se llama la teoría mecanicista de la biología. Esta hipótesis dice que los átomos de cada elemento se comportan exactamente de la misma manera en los seres vivos que en la materia inanimada.

La hipótesis mecánica ha sido probada muchas veces en diferentes situaciones. Por lo tanto, sabemos que generalmente es una muy buena aproximación para analizar sistemas biológicos. No sabemos con certeza si es válido% 100.0000000 de las veces, pero se ha avanzado mucho en la investigación biológica utilizando esta teoría.

Entonces, lo que realmente se pregunta es si la teoría mecanicista de la biología es correcta. Se pregunta si un átomo de algún elemento actúa exactamente de la misma manera en la materia inanimada que en un ser vivo. Hay otra forma de decirlo. La hipótesis mecanicista dice que no existe una fuerza vital especial en los seres vivos. Todas las fuerzas en un organismo vivo satisfacen las mismas leyes de la física en un nivel microscópico que las fuerzas en un objeto inanimado.

Mi fuerte opinión es que la hipótesis mecanicista es correcta. Los científicos han progresado mucho en la comprensión de los seres vivos con la hipótesis mecanicista. Sin embargo, las personas han propuesto procesos extraños que no satisfacen las leyes físicas conocidas. ESP, los fantasmas y otros “fenómenos” psíquicos parecen obedecer a leyes diferentes a la física que conocemos. Sin embargo,

Quizás nuestras almas inmortales no satisfacen la relatividad. No creo en los fenómenos psíquicos. Sin embargo, ¡me he equivocado antes!

Investigaciones recientes sugieren que la microgravedad acelera el envejecimiento a través de un mayor ambiente de estrés oxidativo. Esto sugiere que si un organismo estuviera en un entorno que experimentara una gran cantidad de fuerzas gravitacionales (como acelerar a una velocidad cercana a la velocidad de la luz), envejecería relativamente más lento que alguien que experimentara menos gravedad (es decir, permanecer en la Tierra, 1G).

Se dice que la microgravedad acelera el envejecimiento, el riesgo de enfermedad cardiovascular

Definitivamente.

Las fuerzas que actúan sobre los elementos que construyen estructuras biológicas y no biológicas modifican la forma de las estructuras.

Por ejemplo, en metalurgia importa la rapidez con que se enfría un metal. Será más fuerte o no, porque los átomos se organizan de manera diferente a medida que se transfiere energía.

Otro ejemplo: en un entorno de gravedad cero, la densidad ósea disminuye significativamente. En relación con el envejecimiento, esto significaría que una persona desarrollaría osteoporosis mucho antes en la vida, por ejemplo.

En un sentido práctico, la varianza de la gravedad a escala humana podría ser tan pequeña que cualquier efecto se amortiguaría y anularía rápidamente por los equilibrios en estas variaciones. En otras palabras, tendría que haber un cambio sostenido y significativo para hacerlo visible a escala consciente.

Los relojes no “funcionan lentamente a velocidades cercanas a la luz”. Si el observador A se mueve cerca de la velocidad de la luz, en relación con nosotros, nuestras marcas de 1 segundo en nuestra descripción de ella están más espaciadas que sus marcas de 1 segundo que usan el reloj que tiene con ella: y viceversa . Sus marcas de 1 segundo en su descripción de nosotros están más espaciadas que nuestras marcas de 1 segundo que usan el reloj que tenemos con nosotros.
El espaciado de estas diversas etiquetas de tiempo no tiene ningún efecto en la biología, que funciona como un reloj ‘con el cuerpo’.

Estoy de acuerdo con Robert Frost aquí. El metabolismo no se ralentiza en los marcos de referencia acelerados. Es solo la perspectiva del observador lo que lleva a la medición de diferentes períodos de tiempo o tasas de metabolismo. Para la persona que forma parte del marco de exceso de velocidad, todo parece ocurrir normalmente aunque el observador quieto interprete algo diferente.

Creo que lo que las personas que responden no toman en cuenta es el componente “relativo” de la relatividad. Si un bebé nació de una madre que tenía veinte años, inmediatamente se fue en un viaje a través del universo a la velocidad de la luz, regresando 30 años después (según el reloj de su hijo en la Tierra), la madre habría envejecido a el mismo ritmo de su hijo? No.

No hace nada. El objetivo de la teoría de la relatividad es que no hay forma de detectar la polilla relativa. Entonces, nada puede decir qué tan rápido se está moviendo, ni siquiera su biología o productos químicos.