Sabemos que el sol tiene alrededor de 4.500 millones de años. Sin embargo, también sabemos que el tiempo pasa de manera diferente en diferentes marcos de referencia. Entonces, ¿en qué marco de referencia existió el sol durante 4.500 millones de años?

Creo que la pregunta es acerca de los efectos relativistas de dilatación del tiempo para diferentes observadores que se mueven a diferentes velocidades. Bueno, la pregunta es ¿qué tan rápido podría ir un observador típico en nuestra galaxia? Resulta que la velocidad orbital del Sol alrededor del centro de la galaxia de la Vía Láctea es de 220 km / seg (ver velocidad orbital del sol – Wolfram | Alpha) que es, por ejemplo, mucho más rápida que la velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol, que es solo 30 km / seg (ver velocidad orbital de la tierra – Wolfram | Alpha). Ahora la velocidad orbital del Sol es aproximadamente el 20% de la velocidad de escape de la galaxia, así que supongamos que el observador más rápido posible está a una velocidad de 1100 km / seg, que es 5 veces la velocidad orbital del Sol.

Ahora, la diferencia entre la vida útil del Sol de 4.500 millones de años, medida por alguien que viaja a 1100 km / s en relación con el Sol frente a alguien que está en reposo con respecto al Sol, sería:

30,292 años más joven de 4.5 mil millones de años
(ver 4.500 millones de años * (1 / sqrt (1- (1100 km / seg) ^ 2 / c ^ 2) -1))

Que es solo el 0,0007% de la edad del Sol. Esto es mucho menos que la incertidumbre en la era de los 4.500 millones de años, que probablemente sea de al menos 100 millones de años.

Por lo tanto, no importa a qué velocidad esté viajando en relación con el Sol: la edad siempre será la misma en 4.5 mil millones de años, a menos que viaje a una fracción sustancial de la velocidad de la luz, pero en ese caso será 1/3 del diámetro del universo alejado del Sol entre el momento en que comenzó y ahora. Entonces no podrás “observarlo”.

Consulte aquí: Stanford SOLAR Center: consulte a un físico solar Preguntas frecuentes. En el sitio web de Stanford, indican que hay múltiples formas de estimar la edad del sol y que la forma más común es usar “datación radiactiva de los meteoritos más antiguos”. Si se usa este método, entonces parece que la estimación de la edad del sol es el marco de referencia de la tierra. Supongo que este es el caso porque cuando usas la ecuación que estima la desintegración radiactiva, la ecuación que supongo que usan para resolver la edad del sol, entonces el tiempo de regreso sería en minutos o cualquier unidad de tiempo. tasa constante dicta. Pero el tiempo estaría en tus minutos o minutos terrestres. Creo que también podría convertir su respuesta a la hora del sol, dando la edad del sol como lo habría experimentado alguien que estaba en el sol. Aunque, realmente no tengo experiencia con esos cálculos, estoy bastante seguro de que el aumento de la gravedad hará que el tiempo pase más lento. Entonces, si había una persona allí, probablemente estimarían que era un poco más joven.

Si usa la edad del meteorito más antiguo, está midiendo la edad adecuada del meteorito, la hora en que un reloj que acompañó al meteorito desde la creación del meteorito habría transcurrido. Esto dependería de la historia del meteorito, que puede haber pasado la mayor parte de su vida orbitando cerca o lejos del sol.

Pero no importa La cifra “4.500 millones de años” es un redondeo. No todas las partes del sistema solar se solidificaron en el mismo momento, por lo que las diferencias entre la datación muy precisa de diferentes meteoritos va a ser mucho más un factor de su historia térmica que su historia gravitacional. Cualesquiera que sean las edades precisas que mida, todas se redondearán a 4.500 millones de años.

Si estamos hablando de otros observadores potenciales lo suficientemente cerca como para molestarse con nosotros en el disco de nuestra galaxia, no es realmente un problema:

Por lo general, orbitan la galaxia junto con nosotros a una velocidad de 220 kilómetros por segundo.

Para cualquier velocidad inferior a 300 km / s, una milésima de la velocidad de la luz en el vacío c, el factor gamma para calcular la corrección de dilatación del tiempo es inferior a 1.0000005.

Entonces la corrección es menos de medio año por millón de años,

menos de 500 años por billón de años. Entonces la corrección es 0.0000005 billones por billón de años.

Una corrección de 0.000002 mil millones de años para la edad del sol, sería significativa si supiéramos la edad a 7 cifras significativas, lo que no sabemos :).

No tiene ningún efecto en la cifra de 4.500 millones, que son solo las dos primeras cifras significativas.

La corrección es mucho más pequeña que la incertidumbre en la edad del sol, por lo que no tiene ninguna consecuencia.

Incluso si el sol estuviera orbitando el agujero negro masivo en el centro de la galaxia a un sorprendente 20 por ciento de la velocidad de la luz, el factor gamma debido a su velocidad con respecto a los observadores mucho más lejos (viajando mucho más lento alrededor de la galaxia) solo ser 1.02, requiriendo una corrección de solo 2 por ciento. Se ralentizaría aún más el tiempo en este caso según la Relatividad general (que ha superado todas las pruebas hasta ahora) para una estrella que orbita en un campo gravitacional tan fuerte, pero aún no he hecho el cálculo 🙂

Sí calculo (parte posterior de la envoltura) que para orbitar a tal velocidad alrededor de un agujero negro de 4 millones de masas solares, tendría que estar aproximadamente a 2 UA (unidades astronómicas) o solo a unos 300 millones de km del BH. Esto está bien dentro del ‘disco de acreción’ donde suceden todo tipo de cosas malas. Ninguna de esas estrellas sobreviviría 4.5 mil millones de años, ya sea que apliquemos o no la corrección relativista para la edad :).

Editar, acabo de calcular el factor gamma de dilatación del tiempo gravitacional en 1.02 aproximadamente 🙂 Notando que el potencial gravitacional Phi es negativo = – GM / r, la corrección GR de Einstein es:

1 – Phi / c ^ 2 =

1 + GM / (rc ^ 2) =

1 + (6.67E-11. 8E36) / (3E8. 9E16) =

1.01976

o aproximadamente 1.02

Por lo tanto, la corrección es de aproximadamente 2% para cada uno, y según el teorema binomial 🙂 la corrección aproximada es de 4% si hace sus cálculos.

Espero que ayude

Dado que un año se define inherentemente como el tiempo que le toma a la Tierra dar la vuelta al sol, no requiere un marco de referencia. Aunque dado que se garantiza que las estrellas distantes se moverán al menos un poco en referencia a nuestra propia galaxia, a lo largo de los milenios será difícil seguir identificando el mismo momento exacto de inicio de nuestros nuevos años solares. Además, nuestra órbita alrededor del sol puede acelerar o desacelerar, lo que cambia el estándar declarado por debajo de nosotros.

Sin embargo, desde cierta perspectiva, la pregunta no tiene sentido para empezar.

Cuando la Relatividad apareció en escena, el tiempo se convirtió en un concepto más confuso1. Todos los dispositivos de cronometraje que se han construido han sufrido factores ambientales que hacen que se sesgue, a veces de forma salvaje. Los relojes atómicos no son diferentes: ni siquiera se pueden poner en órbita sin desviarse de las lecturas anteriores. Aquellos dedicados a la ciencia convencional te dirán que se debe a la Relatividad … pero ignoran el hecho de que el cesio-133, como cualquier otro elemento existente, es susceptible a fuerzas cósmicas que sin duda son extremadamente diferentes en la superficie de la Tierra, que en órbita. a una altitud tan alta que es más de TRES VECES el radio de la Tierra misma, dejando de repente cualquier muestra de materia mucho más protegida que el planeta. Espere que el cesio se asuste.

Estoy seguro de que mucha gente estaría de acuerdo con esta afirmación si tuviera la oportunidad: ese tiempo ni siquiera existe. Considere esto: que todos los métodos de medición del tiempo tienen el movimiento de la materia subyacente a sus mecanismos. El movimiento de la materia es susceptible (y con frecuencia debido al) movimiento de otra materia, incluidos los campos de partículas minúsculas que se precipitan a través del espacio que afectan las cosas con las que entran en contacto. En realidad, nunca estamos midiendo algo llamado tiempo, solo estamos midiendo diferentes facetas del movimiento de la materia. Ninguno de los cuales es perfectamente constante o no susceptible a las fuerzas sesgadas. Lo que la ciencia ha estado haciendo es tomar medidas del movimiento de la materia y volver a denominarlo “tiempo” y luego pretender que el “tiempo” es una característica principal del cosmos al igual que el movimiento. La materia existe y el movimiento de la materia es factual. El tiempo es un concepto secundario basado en el movimiento de la materia.

El concepto de tiempo es en realidad un sistema desordenado de lógica circular. Trate de encontrar una forma concluyente de responder la siguiente pregunta: ¿Cuál es la tasa de transición del cesio-133?

Si el tiempo mismo ni siquiera existe, entonces no existe un marco de referencia. El concepto de un marco de referencia simplemente resultaría ser una perspectiva retorcida sobre las diversas fuerzas experimentadas por la materia en diferentes circunstancias de ubicación, velocidad y proximidad a objetos significativos.

El marco de referencia del Sol.

Mientras que el tiempo pasa más lentamente en los cuadros en movimiento, hay un “invariante” (algo independiente del cuadro) en la Relatividad llamado “Tiempo apropiado”. Este es el tiempo de duración en un marco de descanso de objetos. Para medir la edad del Sol, este es el marco de referencia del Sol mismo.

Cuando los astrónomos hablan sobre la edad del Sol (o cualquier otro cuerpo astronómico) están hablando por convención sobre su edad en el “tiempo apropiado”, no en el “tiempo local”. Esto se define de manera única.

Ver hora apropiada

Los filósofos dirían: “Realmente no importa. El tiempo es una tontería y probablemente es falso como una moneda de cinco centavos de madera. El tiempo no está realmente ahí fuera. Es solo cómo organizamos la experiencia. ¿4.5 mil millones? ¿10 millones? ¿La semana pasada? poco inventado de todos modos “.

El físico se enfurecería y se apresuraría a decir cosas sobre relojes hipotéticos que flotan en el espacio y personas con cronómetros en cohetes que abren y cierran ventanas y embudos de enésima dimensión en el espacio-tiempo.

Pero básicamente, realmente no saben cómo funciona el tiempo correctamente. Simplemente tienen analogías más divertidas para no saber.

Nuestro marco de referencia, por supuesto. Todas las cosas en el sistema solar viajan aproximadamente a la misma velocidad y tienen bastante impulso, por lo que ha sido cierto durante mucho tiempo.

Ahora, si está buscando “el marco de referencia subyacente con el que comparamos”, eso es lo que Einstein mostró que no existe.