Esta pregunta puede responderse considerando la paradoja gemela.
No es necesario invocar la relatividad general para resolver esta paradoja. La situación es equivalente a que un viajero saliente se sincronice con un viaje entrante separado en el destino. Por lo tanto, puede construir la situación como una sin que nadie acelere en absoluto.
La diferencia en el envejecimiento se debe a la contracción de la longitud.
- ¿Cuánto tiempo tomaría viajar 40 años luz al 70% de la velocidad de la luz?
- ¿Cuál es la influencia de la velocidad en la vida media de una partícula?
- ¿Podemos hacer que algo vaya más rápido que la velocidad de la luz?
- ¿Cuál es la diferencia entre ventaja mecánica y relación de velocidad?
- ¿Está la tierra en un marco de referencia inercial?
Si considera que un marco de referencia incluye tanto la Tierra como el destino, entonces tiene una longitud fija en ese marco.
El barco que viaja viajará una distancia más corta debido a la contracción de la longitud.
Tenga en cuenta que el destino está a 4 años luz de distancia y el barco viaja a 0.8c. La Tierra mide que la nave demorará 5 años y 5 años atrás. No hay problema ahí.
La nave ve que el destino se acerca a 0.8c y que la Tierra se aleja a 0.8c. Según la nave, el marco de referencia del destino Earth plus se contrae de manera que la distancia que recorre la nave es de solo 2.4 años luz.
La nave ha viajado un total de 4.8 años luz en 10 años terrestres. Esto sugiere que el barco viajaba a 0.48c. Pero, el barco sabe que viajaba a 0.8c porque el destino se acercaba a 0.8c. Por lo tanto, la tripulación solo habría envejecido 6 años.
Tenga en cuenta que la Tierra también observa que el marco de referencia de la nave se contrae en relación con el destino de la Tierra más. Pero esto no cambia la velocidad de ese cuadro o la distancia que recorre. El barco simplemente parece más corto en longitud.
Los relojes terrestres y los relojes de la tripulación están de acuerdo con esta conclusión. La Tierra ha envejecido 10 años y la tripulación 6 años. La aparente paradoja es que la nave solo viajó 4,8 años luz, mientras que la Tierra ve que la nave viaja 8 años luz. Sin embargo, esto no es una paradoja porque ambos están de acuerdo en que el marco de referencia del otro se contrató adecuadamente.
Entonces, la tripulación experimentó una dilatación del tiempo en relación con el reloj de la Tierra.
Cuando se trata con preguntas de relatividad, siempre es mejor considerar todo sobre el sistema. Desea asegurarse de tener todos los puntos de interés marcados en cada marco de referencia relevante. De esta manera, puede calcular distancias y tiempos que experimenta cada cuadro. Las paradojas surgen cuando no define adecuadamente un marco como referencia.
