¿Por qué ocurre la dilatación del tiempo? ¿Por qué la gravedad y la velocidad afectan el tiempo? Tengo dificultades para visualizar cómo el tiempo debería disminuir para las personas en diferentes entornos de gravedad o ir a una velocidad más rápida, y cómo los astronautas envejecen biológicamente menos en el espacio.

¿Qué es la dilatación del tiempo?

En la teoría de la relatividad, la dilatación del tiempo es una diferencia de tiempo transcurrido entre dos eventos medidos por observadores que se mueven uno con respecto al otro o se ubican de manera diferente de una masa o masas gravitacionales. Se puede medir un reloj en reposo con respecto a un observador para marcar a una velocidad diferente en comparación con el reloj de un segundo observador. Este efecto no surge ni de los aspectos técnicos de los relojes ni del tiempo de propagación de las señales, sino de la naturaleza del espacio-tiempo.

¿Por qué la gravedad y la velocidad afectan el tiempo?

Hay dos razones para la dilatación del tiempo:

1. Movimiento relativo.
2. Fuerza gravitacional (masa).

Aquí viene la explicación:

1. Piense en un escenario en el que está sentado en un avión que se mueve a una velocidad del 95% de la luz, ahora si comienza a moverse a la velocidad del 6% de la luz

entonces su velocidad neta será mayor (1% más) que la luz, pero no debería suceder, ¿cómo puede alguien moverse más rápido que la luz? Eso es una violación de los principios básicos de la naturaleza. Aquí viene la naturaleza para detenerte. el tiempo en el interior será lo suficientemente lento como para que no pueda exceder el 5% de la velocidad de la luz. La tasa de cambio de tiempo depende de la velocidad a la que se mueve el objeto.

[matemáticas] \ frac {\ Delta t ‘} {\ Delta t} = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ matemáticas]

2. Cuando Einstein calculó las ecuaciones para su teoría general de la relatividad, se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo. Imagine colocar un cuerpo grande en el centro de un trampolín. El cuerpo presionaría hacia abajo en la tela, haciendo que se hunda. La gravedad simplemente no atrae a los objetos que tienen masa, pero atrae todo, como las ondas electromagnéticas (como la luz) y la curva espacio-tiempo que a su vez expande la curva espacio-tiempo debido a que la tasa de cambio de tiempo se hace más lenta cerca de ella.

Es posible que haya visto esta imagen 2D del espacio-tiempo, pero es solo una visualización simple utilizada para explicación.

Pero más precisamente es como la imagen que se muestra a continuación.

La dilatación del tiempo es un efecto relativista . Si viajamos a alta velocidad (cerca de la velocidad de la luz, c) entonces observamos que la dilatación del tiempo significa que el tiempo se está dilatando. Nuestro reloj funciona más lento que el reloj en el marco de referencia de descanso.

Pero no creo que altere las funciones biológicas . Si consideramos el concepto de paradoja gemela (descrito por Einstein), entonces estoy de acuerdo en que el tiempo registrado por ambos será diferente, pero su aspecto físico (biológico) será el mismo (creo que sí).

Pero puede argumentar que entonces por qué el trabajo mecánico (tictac del reloj) se verá afectado debido a la velocidad relativista. Bueno. Nuevamente, no estoy de acuerdo con este punto. La función mecánica también debe estar inalterada (esto depende de la potencia de la batería y la constante elástica del resorte del reloj). Pero si el tiempo se calcula mediante la fórmula del tiempo relativista

t ‘= Y * (t-vx / c ^ 2 )

donde Y es el factor de Lorentz = 1 / (1- (v / c) ^ 2) ; t ‘= tiempo en el marco móvil yt está en el marco de descanso.

entonces tendremos tiempo diferente.

Sin duda, algunos pensadores convencionales me contradecirán por esto, pero aquí tengo mi comprensión de la respuesta a su pregunta. En última instancia, el tiempo es un campo de energía en todo el vacío, un campo con forma de onda donde la velocidad del tiempo aumenta y luego se ralentiza, y así sucesivamente. Esto se demuestra por la forma de onda de la luz que se emite desde la superficie de una estrella, que también se encuentra dentro de este campo de tiempo. Entonces, si viaja a través de este campo ondulado a una velocidad cada vez mayor, su experiencia de esta ola, del campo, lo verá desplazado hacia el rojo hasta que, en última instancia, en “c”, la ola se vuelva completamente roja desplazada en una línea recta. Para ti, no hay ola porque la estás “surfeando” y no experimentas el tiempo. En realidad, puede probar E = mc ^ 2 utilizando este enfoque y el verdadero significado de esta ecuación queda claro. “E” es la energía requerida para mover una masa estática “m” a través del tiempo. Además, cuando hay algún movimiento o energía cinética, se aplicará lo mismo y el impulso interno de la materia, digamos de un planeta, tomará parte de la energía del campo de tiempo local para usarla como KE. La relatividad especial muestra esto con dilatación del tiempo de inercia. Esta dilatación de tiempo se acumulará hacia la superficie donde está al máximo debido a todos los efectos de dilatación de tiempo residual de toda la materia que se acumula desde el centro (y más allá). A partir de entonces, por encima de la superficie, este campo de dilatación del tiempo comienza a decaer de acuerdo con la ecuación de Swarszchild. Es esta vez el campo de dilatación sobre el planeta el que causa la aceleración gravitacional. Si combina Newton (el EFECTO) con Swarszchild (la CAUSA), obtendrá esta ecuación;

g = c ^ 2 / 2r (1 – t ^ 2)

Esto muestra que la aceleración gravitacional es proporcional al factor de dilatación del tiempo y las muy pequeñas dilataciones de tiempo observadas sobre la Tierra se multiplican por c ^ 2 / 2r, un número enorme, que da las aceleraciones significativas que observamos en la práctica.

Tenga en cuenta que esta ecuación tiene la causa en un lado y el efecto en el otro. No hay constantes arbitrarias, por lo que esta es la ley fundamental de la gravitación, NO Newton. La ley de Newton es una regla de comportamiento, NO una ley que explique la causalidad, como

F = ma Esto muestra que Causa = efecto proporcional a la masa

La ecuación anterior para la gravitación muestra que Efecto = causa una dilatación proporcional al tiempo.

Yo descanso mi caso.

Uno de los resultados intuitivos principales y contrarios de la teoría de la relatividad de Einstein es que el tiempo no es absoluto. Cambia con respecto a la posición y la velocidad relativa del medidor (posición, porque puede estar más cerca de un objeto masivo).

La teoría es que cualquier partícula / objeto con masa distorsiona el tiempo y el espacio a su alrededor. Y el tiempo medido por alguien más cercano a ese objeto masivo es más lento que el medido por un tipo que está más lejos.

Además, otra derivada de esta teoría es que un cuerpo gana masa (no peso) a medida que se mueve más y más rápido. Entonces, a medida que gana masa, la distorsión del espacio y el tiempo a su alrededor también cambia y, por lo tanto, experimenta una desaceleración del tiempo. Puede decir que esta propiedad es una derivada de la anterior.

Todas estas deducciones se verifican con cuidadosa experimentación. Hay usos prácticos para esto también. Por ejemplo, el GPS no funcionaría si esta vez no se tiene en cuenta la dilatación.

Finalmente, la respuesta a ‘por qué’ sigue siendo un misterio. Nadie conoce la maquinaria exacta de cómo actúa la gravedad o cómo hace que el tiempo sea más lento.

Ocurre porque el tiempo es relativo a la velocidad del observador; es decir, el tiempo solo es un modelo perceptual.

Imagina al hombre en la nave espacial moviéndose miles de veces más rápido en relación a ti mismo en la tierra.

La velocidad relativa completa del hombre es aproximadamente igual a la velocidad de la nave espacial. Entonces, pensarías que se movería más rápido. Pero debido a que se está moviendo tan rápido, las acciones que realiza se logran durante un período de tiempo más largo si tuviera que trazar estas acciones en una línea de tiempo espacial desde el punto A hasta el punto B.

Es como el ala de un avión.

Un perfil aerodinámico que se mueve a través de un fluido crea elevación porque la distancia (inclinación) del ala es mayor en la parte superior del ala que en la parte inferior. Esto se debe a que el mismo fluido debe viajar 2 distancias separadas en la misma cantidad de tiempo. El aire sobre la parte superior del ala se mueve más rápido que debajo, para encontrarse con el aire debajo del mismo al mismo tiempo, creando así la sustentación. Esto implica que más fluido cruza la parte superior del ala que la parte inferior

El hombre en la nave espacial viaja desde el punto a al punto b mucho más rápido que tú a través de la dimensión espacio-tiempo, creando un efecto similar.

Si la nave espacial estuviera lo suficientemente lejos de usted, podría argumentar que, desde su perspectiva, la nave viaja a la misma velocidad que usted mientras camina, en relación con su propia velocidad relativa. Pero, de hecho, viaja una distancia mucho mayor en un período de tiempo más corto para que coincida con su velocidad relativa. (Como la parte superior e inferior de la superficie de sustentación)

debido a que su velocidad real es menor que la velocidad de mr spaceman pero está viajando la misma distancia relativa, se está moviendo mucho más rápido en relación con mr spaceman.

¡Espero que no haya sido demasiado confuso!

Muy bien, alguien ha respondido una pregunta similar; además de las respuestas de Gwydion y Vardhan, esto debería dar una explicación bastante coherente.

¿Cómo explicaría la teoría de la relatividad especial de Einsteins a un niño?

El espacio y el tiempo están conectados. Este es nuestro enfoque inicial. Asuma el espacio a lo largo del eje xy el tiempo a lo largo del eje y (no el modelo real).

Cuando está sentado quieto en la silla de su habitación, se mueve completamente a tiempo. Esto es como si estuvieras en el origen inicialmente y el tiempo comienza a arrastrarte por completo en el eje y sin movimiento a lo largo del eje x.

Ahora, tienes sed y te mueves en la cocina (eje x). Tan pronto como empiezas a moverte, no te mueves completamente a tiempo como antes. Te mueves en la resultante del espacio y el tiempo. Su movimiento a lo largo del eje x hizo que no se moviera completamente a tiempo. Este movimiento causó dilatación del tiempo. Si te mueves con velocidad constante, la resultante sería una línea recta. Si aceleras, la dilatación del tiempo sería más. Es como resultado resultante se dobla más hacia el eje x. Esta es la razón principal por la cual la velocidad y la aceleración causan dilatación del tiempo y el tiempo corre de manera diferente para diferentes velocidades cuando los relojes se comparan en consecuencia.

La flexión del espacio-tiempo es lo que llamamos gravedad.

La relatividad de Einstein se basa en creer que la velocidad de la luz es siempre la misma para cualquier observador. Entonces, cuando vas más rápido, no “alcanzas” la luz. En cambio, el tiempo se ralentiza y la luz se mueve a la misma velocidad.

La relatividad general se basa en asumir que la gravedad y la aceleración son lo mismo. Sobre esta base, la gravedad debe ralentizar un poco las cosas. Esto ha sido verificado y demostrado ser cierto.

Para una mejor explicación, pruebe las historias del Sr. Tompkins sobre George Gamow.

Lamento usar un poco de ecuaciones aquí, pero cuando aprendí lo siguiente, fue la mejor explicación de la dilatación del tiempo que tuve. No entraré en la parte de gravedad, solo en la parte de “velocidad”.

El punto de la relatividad es que las mediciones de distancias e intervalos de tiempo entre 2 eventos siguen una cierta regla:

X ^ 2 – c ^ 2T ^ 2 es constante para todos los observadores.
Es simplemente la forma en que funciona el mundo, solo algo así como en la escuela aprendemos que 2 líneas se encuentran en un solo punto. O algo más parecido a la longitud de un segmento x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 es constante independientemente de cómo lo gire. El equivalente de longitud en 4 dimensiones es la cantidad constante.

Ahora considere a una persona en una nave espacial hirviendo agua.
En su observación, la posición del aparato cuando esa persona comenzó a calentar y al final cuando el agua hirvió es la misma y ha pasado algún tiempo T1.

Para una persona que monitorea desde la Tierra, la nave ha viajado un intervalo de tiempo T2, pero la nave se ha movido, por lo que las posiciones de los 2 eventos son diferentes y la distancia es vT2.

Entonces – c ^ 2T1 ^ 2 = (vT2) ^ 2 – c ^ 2T2 ^ 2
Esto nos da la ecuación de dilatación del tiempo.

Aquí hay un experimento mental simple que me ayudó. Pero primero tienes que aceptar que nada, quiero decir NADA, puede ir más rápido que la velocidad de la luz. Llamemos a esa velocidad ” c ”

Imagina que eres un lanzador de béisbol en un tren. Si el tren va a 100 mph y arrojas tu bola rápida a 100 mph. La pelota te parece que va a 100 mph pero en realidad va a 200 mph en relación con el fondo, el campo fuera del tren.

Conmigo hasta ahora?

Ahora imagine que el tren va 99.999999 … bla … bla … bla% de la velocidad de la luz. Solo un cabello bajo la velocidad de la luz. ” C ” menos 1 mph. Ahora lanzas tu pelota rápida a 100 mph, y para TI la pelota parece ir a 100 mph. ¿La pelota rompe la regla y va ” c “ + 99 mph ? No, no lo hace por el límite de la velocidad de la luz. La forma en que el universo trata esto es ralentizándolo en relación con el fondo, el restablecimiento del universo. Entonces la pelota en relación con el universo nunca va más rápido que ” c ”

Cuanto más rápido vaya, más cerca estará de romper el límite de velocidad ” c “, más se ralentizará en comparación con el fondo.

Ahora la Estación Espacial Internacional orbita a 4,76 millas por segundo

” C ” es 186,282 millas por segundo.

Entonces, la diferencia de edad entre los habitantes de la EEI y las personas terrestres no se nota en absoluto porque no se acercan a ” c “.

En cuanto a la parte de la gravedad, tendrás que preguntarle a un astrofísico. Sugiero Neil deGrasse Tyson.

La respuesta breve al efecto gravitacional en el tiempo tiene que ver con el desplazamiento al rojo gravitacional: la luz pierde energía cuando sale de un campo gravitacional. Imagine un reloj atómico que mide el tiempo en función de contar las transiciones de átomos vibrantes. Ahora imagine un láser dirigido hacia arriba conectado a este reloj de modo que la frecuencia de la luz láser esté vinculada a la frecuencia del reloj. Ahora imagine un reloj idéntico orbitando en lo alto. Si un observador con el reloj en órbita compara la frecuencia de su reloj con la frecuencia del láser conectado al primer reloj, observará que el láser tiene una frecuencia menor que su propio reloj y concluirá que el reloj terrestre debe estar funcionando más lento que su reloj. propio.

Primero, olvide las cosas sobre los relojes que funcionan más lentamente cuando X. En estos ejemplos de física, siempre se supone que los relojes son ideales y nunca funcionan más lentamente. Los relojes en un cuadro parecen funcionar más lentamente en relación con los relojes en otro cuadro que se mueven en relación con el primero. Pero es la relatividad: un cuadro es tan bueno como otro. Entonces, el reloj de nadie corre lento. Pero los relojes no miden algún valor de tiempo global (como lo hacen en las teorías de Newton). Los relojes miden la duración a lo largo de su camino a través del espacio-tiempo. Entonces, en la paradoja de los gemelos, un reloj de gemelos toma un camino diferente a través del espacio-tiempo que el otro. Entonces, cuando se encuentran, sus relojes muestran un tiempo diferente. No es más sorprendente que si los gemelos hubieran ido de Los Ángeles a Nueva York; uno a través de los EE. UU. y otro a través del canal de Panamá, y cuando se encuentran nuevamente encuentran que uno ha viajado más lejos que el otro. La diferencia es que en el espacio-tiempo la ruta más recta entre dos eventos es la ruta más larga (mayor duración), a diferencia del espacio donde la ruta más recta es la distancia más corta.

Lo mismo se aplica a la gravedad. La gravedad es la curvatura del espacio-tiempo. Entonces, el astronauta que baja a la superficie de un planeta masivo está tomando un camino diferente a través del espacio-tiempo que el astronauta que permanece en órbita alrededor del planeta. Entonces envejece menos y su reloj produce menos tics. Está tomando un camino con menos duración, eso es todo. Los caminos más largos son los caminos geodésicos; los caminos sin fuerza o con caída libre.

Si está hablando de la dilatación del tiempo como resultado de la velocidad, entonces creo que un buen punto de partida es usar la aplicación TimeTraveler para comprender el concepto. En resumen, mide la cantidad de tiempo que viaja en función de la velocidad de su movimiento. Entonces, por ejemplo, si estoy tomando el avión, puedo recuperar la cantidad de segundos que he viajado en el tiempo. Funciona como un cronómetro.

Descargue la versión de Android de TimeTraveler aquí: Time Traveler – Aplicaciones de Android en Google Play

Próximamente la versión para iPhone: TimeTraveler – Reveal the Future

Creo que el espacio está comprimido alrededor y en la materia, y lleva más tiempo atravesarlo. No solo la luz sino también cualquier energía y en forma de materia tiene que atravesar un espacio mayor utilizando más tiempo.

El movimiento a través del universo tiene que atravesar más espacio, por lo que lleva más tiempo. Cuanto más rápido vayas, más espacio se atraviesa.

La gravedad y el movimiento son el mismo proceso de energía y materia que interactúa con un espacio mayor que es más que la ausencia de cualquier cosa. Es un éter que está presente en el universo debido a la presencia de materia.

¿La gravedad ralentiza el tiempo? Estoy seguro de que nuestra percepción del tiempo y los eventos que estamos viendo están cambiando para tomar más tiempo. No creo que incluso los relojes atómicos no cambien por la gravedad o el movimiento, por lo que realmente no tenemos un intervalo de tiempo establecido.

¿Que es el tiempo?

Es una medida de intervalo entre eventos.

Dilatación del tiempo: Piensa en el espacio que tu mano tiene que cruzar moviéndose 5 pulgadas aquí en la Tierra. Ahora piense en las 5 pulgadas que está cruzando en un cohete que se mueve cerca de la velocidad de la luz. Si le toma un segundo mover su mano 5 pulgadas, su mano realmente ha cruzado el espacio de cerca de 186000 millas. Se necesitará más tiempo y energía para cruzar esas 186000 millas, por lo que el segundo será mucho más largo.

La gravedad y la velocidad inclinan o giran los marcos restantes de los objetos en relación con los demás.

Así como un edificio visto en ángulo parece más pequeño, también lo es la longitud y el tiempo en un marco móvil.

¡La principal diferencia es que esto es real en lugar de aparente!

En realidad, la relatividad es un concepto fácil. Solo tiene que conocer algo de geometría básica como la regla de Pitágoras para entenderlo. Y debe saber el hecho de que la velocidad de la luz es la misma para todos, sin importar quién haga la medición y qué tan rápido se muevan. Solo revisa en YouTube. Hay muchos videos