¿Qué sucede cuando una onda de gravedad pasa sobre una pieza de tiempo?

Empuja las piezas del reloj. Los engranajes salen un poco fuera de lugar; Los componentes electrónicos se comprimen ligeramente.

Por supuesto, esto es lo que sucedió con sus relojes reales cuando las ondas gravitacionales reales los atravesaron. Dado que “leve” significa “una pequeña fracción del tamaño de un protón”, ninguno de los cambios causó ningún efecto notable.

Supongo que una onda gravitacional realmente enorme provocaría un mal funcionamiento del reloj. Pero también causará un mal funcionamiento, por lo que tener su reloj fallado es la menor de sus preocupaciones. (Además, si estás lo suficientemente cerca de la fuente de una onda gravitacional, es casi seguro que te golpeará con una onda de energía convencional del disco de acreción. Por razones técnicas, la onda de gravedad podría matarte un nanosegundo antes del los rayos gamma lo hacen)

Nota: supongo que se refería a “onda gravitacional”. Si una onda de gravedad pasa sobre su reloj, se moja.

Para los tipos de ondas gravitacionales detectadas hasta ahora, los siguientes efectos serían demasiado pequeños para medirlos con los medios más precisos, por lo que esta respuesta es puramente teórica o supone una amplitud mucho mayor. Además, esta respuesta supone que es un reloj mecánico, impulsado por un resorte, con engranajes y una rueda de equilibrio y un resorte de equilibrio.

El reloj, como se observa desde una posición no afectada por la misma ola, correrá más rápido y más lento en fase con la ola. Su masa y tamaño también cambiarán en fase con la ola que pasa.

A medida que ocurren los cambios anteriores, las fuerzas en el resorte de equilibrio y la masa de la rueda de equilibrio cambiarán de tal manera que la velocidad a la que funciona el reloj sea consistente con las variaciones de tiempo, masa y tamaño, de acuerdo con Las leyes básicas del movimiento. Esto es una consecuencia del hecho de que las fuerzas electromagnéticas entre los electrones cargados negativamente y los núcleos cargados positivamente, que determinan las formas y las propiedades mecánicas de los componentes, obedecen a la teoría de la relatividad.

(De hecho, parte del razonamiento que conduce a la teoría de la relatividad es que las ecuaciones de electromagnetismo de Maxwell sufren inconsistencias entre los sistemas de coordenadas si el Universo no se ajusta a esa teoría).

Las formas del reloj y de sus componentes también variarán a medida que pase la onda gravitacional, pero de hecho eso ya ocurre en un campo gravitacional en ausencia de una onda gravitacional. Si el eje de la rueda de equilibrio es horizontal, cualquier parte de la rueda de equilibrio que se mueva hacia abajo se vuelve más masiva a medida que desciende al campo, y lo contrario en el lado ascendente. El tiempo corre más lentamente en la parte más baja de la rueda de equilibrio que en la parte más alta. Estas variaciones no causan tensiones en la rueda de equilibrio, porque las fuerzas que sostienen la forma de la rueda de equilibrio se ajustan en consecuencia.

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