Si viajamos a la velocidad de la luz durante un año en el espacio, ¿es realmente cierto que seremos más jóvenes que nuestro hermano gemelo, cuando más tarde volvamos a la Tierra?

No puede viajar a la velocidad de la luz, pero si lo reemplaza con “a velocidades cercanas a la velocidad de la luz”, entonces sí, es cierto.

Esto no es solo una teoría. Realmente han hecho esto, repetidamente, desde el famoso experimento Hafele-Keating en 1971 (donde volaron relojes atómicos alrededor del mundo):

Relojes atómicos alrededor del mundo: relativista predicho … [Science. 1972]

a todos los días en satélites GPS:

Lo que nos dice el sistema de posicionamiento global sobre la relatividad

No, de acuerdo con GR! Necesitaría un marco absoluto en relación con el cual un hermano viaja mientras el otro permanece quieto, pero una estancia principal de GR es la abolición de dicho marco absoluto.

En GR no hay un marco de referencia preferido, por lo tanto, todos los sistemas son observadores estacionarios en relación con los cuales se mueven todos los demás. El hermano “viajero” se sentirá inmóvil y verá al otro moverse, es la esencia de GR que no existe un telón de fondo existente que prefiera el uno sobre el otro. Las transformaciones de Lorentz son un mero juego de relaciones matemáticas donde todas las propiedades preparadas como el tiempo (t ‘), la longitud (l’) y la masa (m ‘) existen como tales solo en el ojo del espectador, el observador, y por lo tanto no son físicas. propiedades de cualquier sistema real. Nadie experimenta físicamente tiempo dilatado, longitud contraída y aumento de masa como resultado del movimiento relativo, todos simplemente “parecen” hacerlo a los demás. Eso es lo que significa la palabra “pariente”. En GR nunca se puede decir que se está moviendo a cierta velocidad, SIEMPRE son los OTROS, y todos los demás dirán lo mismo sobre usted.

Es dudoso si eso puede ser una representación adecuada de la realidad, especialmente si viola su propia teoría al introducir un parámetro absoluto después de todo: la velocidad de la luz (c). Hasta ahora, en GR, el movimiento ha sido tratado como una relación, no como una realización física: todos estaban estacionarios, viendo todo lo demás dando vueltas. Pero ahora, GR también afirma que la naturaleza está monitoreando su intento de pasar c ……. en relación a qué? para ella misma se podría decir. Pero la velocidad implica distancia y tiempo, por lo que la naturaleza necesitaría tener un criterio de distancia absoluta y una pieza de tiempo absoluta para juzgar su progreso. Y eso es exactamente lo que GR prohíbe que la naturaleza tenga.

Continuará envejeciendo al mismo ritmo que lo hace en la tierra. Cada año que pase, envejecerá un año. De hecho, de cualquier manera que elija medir el tiempo: las manecillas del reloj, la descomposición de los elementos radiactivos, las arenas que caen en un reloj de arena, no notará ninguna diferencia. De hecho, dentro de la nave espacial, el tiempo pasa normalmente; todo se comporta como si estuvieras en reposo. Cuando miras fuera de la nave espacial, es una historia diferente. Delante de la nave espacial, todas las estrellas brillan en azul o violeta (o tal vez son rayos gamma y rayos X invisibles). Mire detrás de la nave, y las estrellas son todas de color rojo oscuro. Tiene un velocímetro espacial que mide su velocidad con respecto a la Tierra (tal vez midiendo el desplazamiento al rojo del sol); dice que viaja al 80% de la velocidad de la luz, por lo que espera llegar a su destino (a 8 años luz de distancia) en 10 años. Sin embargo, para su gran sorpresa (no prestó mucha atención en la clase de relatividad), llega a su destino en 6 años. No entiendes cómo puede ser esto. Además, has notado algo más en el camino. Arreglaste con un amigo en la tierra para emitir un pulso de luz todos los días, y notas que los pulsos de tu amigo no llegan una vez al día. En cambio, llegan cada 3 días. Te detienes por un tiempo y, milagrosamente, los destellos se aceleran; ahora, llegan una vez al día. Ahora te das la vuelta y comienzas a volver a casa, y una vez más te das cuenta de que lleva 6 años. Pero notas que la frecuencia de los flashes se acelera; ahora, obtienes un destello cada 8 horas. Eventualmente obtienes (mientras viajas) 20 años de flashes, pero según tú solo han pasado 12 años. Cuando hablas con tu amigo, descubres que él también recibió un destello cada tercer día por un tiempo: pero para él, este período no duró seis, sino diez años. Luego recibió tres flashes por día, pero solo por un poco menos de tres años (26/9 años, de hecho). Cuando los suma, ve que obtuvo 12 años de flashes en 20 años, al igual que usted obtuvo 20 años de flashes en 12 años. Los dos juran que cada uno envió un destello por día, todos los días, tal como dijo que lo haría. Y notan que cada uno de ustedes recibió el número de flashes que el otro envió. Concluyes que tus relojes funcionaron a diferentes velocidades durante todo el viaje, no tu “reloj biológico”, nada que ver con tus relojes. * Time * en sí mismo fue diferente para ustedes dos. Decides que debes prestar más atención en la clase de relatividad.

El tiempo se ralentiza.
Esto es lo que necesitamos entender.

Cuando la velocidad del tiempo disminuye en un marco de referencia particular (acelerado a la velocidad de la luz), entonces la tasa de cambio de todo y cualquier cosa (con respecto al tiempo en su marco) se reduce.

Crece porque sus células se dividen y se vuelven a dividir. Hay una velocidad a la que esto sucede. Cuando el tiempo se ralentiza, esta tasa también se reduce.

Para entender esto Reproduce y observa un video en cámara lenta.
Entonces, si de alguna manera puedes ver el marco acelerado desde el tuyo (digamos tierra), entonces aparecerá algo así.

Respondamos una pregunta.

Suponga que en el cuadro acelerado graba un video de 1 minuto y lo reproduce en su cuadro (digamos tierra). ¿Cuánto tiempo crees que se reproducirá el video?

¡Exactamente! Jugará por la misma cantidad de tiempo (1 min).

¿Puedes pensar en la razón?

Esto se debe a que la velocidad a la que la cámara estaba rodando en el cuadro más rápido también se redujo.
Cuando lo reproduzca en su marco, reproducirá el video en 1 minuto, ya que mientras reproduce en su marco, la cámara retrocede el video a la velocidad normal.

Espero eso ayude.

Si entiendes que 1 año para él podría ser cientos de años en la Tierra, entonces entiendes cómo no envejecerá. En lo que a él respecta, ¡solo ha pasado un año! Él realmente es literalmente solo un año mayor. Los viajes relativistas no hacen que su envejecimiento se acelere mágicamente para mantener el ritmo de la gente en casa.

No lo harás y no lo hace.

Sus procesos biológicos continúan a la misma velocidad de siempre.
Vivirás hasta una edad avanzada como siempre.
Su reloj registrará sesenta marcas cada minuto como siempre.

La única diferencia está en relación con el Marco de Referencia de la Tierra.

Ambos avanzan a la misma velocidad de siempre, pero no están sincronizados.

Dependiendo de qué tan rápido viaje, su hermano gemelo puede haber muerto durante cientos o millones de años cuando regrese.