Supongamos que Fred está parado en la Tierra con tres relojes atómicos idénticos y perfectos. Él dejará un reloj en la Tierra, así que llamemos a eso el reloj de la Tierra. Lleva los otros dos relojes consigo y se teletransporta a un punto lejos de la Tierra o de cualquier otra gran masa. La teletransportación es importante para evitar experimentar dilatación de tiempo adicional debido a la aceleración. Solo nos interesa la dilatación del tiempo gravitacional de estar cerca de la Tierra.
Una vez que llega al espacio profundo, Fred calcula el factor de dilatación de tiempo exacto entre la Tierra y su marco de referencia actual, y configura uno de sus relojes para reducir la velocidad al mismo ritmo. Llamemos a esto el reloj de sincronización. No ha hecho nada al otro reloj que trajo consigo, por lo que mide el tiempo al mismo ritmo que su cuerpo está experimentando el tiempo. Llamemos a esto el reloj Fred.
Para resumir, tenemos:
- ¿Se conserva el orden cronológico de los eventos para diferentes observadores?
- En la teoría cuántica, se dice que el tensor de energía de estrés consiste en operadores que no viajan diariamente. ¿Qué significa esto?
- ¿Cómo podemos acelerar el tiempo o expandir el espacio-tiempo usando los principios de la física?
- ¿Cuáles son las áreas de investigación en la teoría especial de la relatividad en este momento?
- ¿Cuáles son ejemplos de diferentes sistemas de coordenadas para un agujero negro de Schwarzschild?
1) Reloj terrestre : sentado en la Tierra, funcionando normalmente
2) Reloj de sincronización : sentado con Fred en el espacio profundo, calibrado para funcionar más lentamente de lo normal
3) Reloj Fred : sentado con Fred en el espacio profundo, corriendo normalmente
Ahora mira hacia la Tierra con un telescopio muy poderoso para mirar el reloj de la Tierra. ¡Desde que se teletransportó al espacio profundo instantáneamente, en realidad ve la luz que salió de la Tierra antes que él! Se observa torpemente mientras prepara los tres relojes, y observa en silencio que realmente debería trabajar para mantener una mejor postura.
Después de un tiempo, se ve a sí mismo entrar en el teletransportador y desaparecer, momento en el que anota el tiempo que observa en los tres relojes. No importa cuáles sean estos valores, ya que solo servirán como punto de referencia cero. También registra la posición de la Tierra en su órbita alrededor del sol.
Ahora Fred se instala en el telescopio y observa cómo la Tierra gira alrededor del sol. Exactamente al finalizar una revolución, una vez más anota el tiempo como se muestra en cada uno de los tres relojes. Al restar las dos veces que anotó para cada reloj, ve que el tiempo transcurrido de acuerdo con cada reloj es:
1) Reloj terrestre – 31,557,600,000 segundos
2) Reloj de sincronización – 31,557,600,000 segundos
3) Reloj Fred – 31,557,600.022 segundos
Entonces, la duración de un año es de 31,557,600 segundos según un reloj en la Tierra, y 31,557,600.022 segundos según un reloj en el espacio profundo.
