Desde que se publicó la Teoría de la relatividad (la Teoría especial en 1905 y la Teoría general en 1916), la idea newtoniana anterior del tiempo y el espacio ‘absolutos’ ha sido reemplazada por la idea del tiempo como una dimensión del espacio-tiempo en relatividad especial, y de espacio-tiempo dinámicamente curvado en relatividad general. La velocidad de la luz es absoluta, invariable y no puede ser excedida. En relatividad, el tiempo es una parte integral del universo y no puede existir aparte del universo, pero, si la velocidad de la luz es invariable y absoluta, Einstein se dio cuenta de que tanto el espacio como el tiempo deben ser flexibles y relativos para acomodar esto.
La interpretación clásica de la Teoría especial de la relatividad de Einstein fue proporcionada por Hermann Minkowski, (1864-1909), maestro y colega de Einstein. Introdujo el concepto de relatividad del tiempo apropiado, el tiempo transcurrido real entre dos eventos medido por un reloj que pasa por ambos eventos. Por lo tanto, el tiempo adecuado depende no solo de los eventos en sí, sino también del movimiento del reloj entre los eventos. Por el contrario, lo que Minkowski llamó tiempo coordinado es el tiempo aparente entre dos eventos medido por un observador usando su propio método para asignar un tiempo a un evento.
El tiempo se convierte efectivamente en parte de una coordenada que especifica la posición de un objeto en el espacio-tiempo, como en “¿dónde?” ¿y cuando?”. Por lo tanto, un EVENTO es un lugar y un tiempo, y puede representarse por un punto particular en el espacio-tiempo, es decir, un punto en el espacio en un momento particular en el tiempo. Por lo tanto, el espacio-tiempo en su conjunto puede considerarse como una colección de un número infinito de eventos.
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En consecuencia, los físicos modernos no consideran el tiempo como “pasar” o “fluir” en el sentido anticuado, ni el tiempo es simplemente una secuencia de eventos que suceden: tanto el pasado como el futuro están simplemente “allí”, presentados como parte del espacio-tiempo cuatridimensional, algunos de los cuales ya hemos visitado y otros aún no. Entonces, así como estamos acostumbrados a pensar que todas las partes del espacio existen, incluso si no estamos allí para experimentarlas, todo el tiempo (pasado, presente y futuro) también existe constantemente, incluso si no somos capaces de presenciarlas. . El tiempo no “fluye”, entonces, simplemente “es”.
Según la relatividad, la percepción de un “ahora”, y particularmente de un “ahora” que avanza en el tiempo para que el tiempo parezca “fluir”, por lo tanto, surge puramente como resultado de la conciencia humana y la forma en que nuestros cerebros están conectados, quizás como una herramienta evolutiva para ayudarnos a lidiar con el mundo que nos rodea, incluso si en realidad no refleja la realidad. Como el propio Einstein comentó: “Las personas como nosotros, que creemos en la física, sabemos que la distinción entre pasado, presente y futuro es solo una ilusión tercamente persistente”.
La relatividad de Einstein explicada en 4 simples pasos
Con la Teoría general de la relatividad, el concepto de espacio-tiempo se refinó aún más, cuando Einstein se dio cuenta de que tal vez la gravedad no es un campo o una fuerza por encima del espacio-tiempo, sino una característica del espacio-tiempo mismo. Por lo tanto, el continuo espacio-tiempo en realidad está deformado y curvado por la masa y la energía, una deformación que percibimos como gravedad, lo que resulta en un espacio-tiempo dinámicamente curvado. En regiones de masas muy grandes, como las estrellas y los agujeros negros, el espacio-tiempo se dobla o deforma considerablemente debido a la extrema gravedad de las masas, una idea a menudo ilustrada por la imagen de una lámina de goma distorsionada por el peso de una bola de boliche.
Warps espaciales y temporales
La teoría especial de la relatividad nos dice que las tasas de tiempo realmente funcionan de manera diferente dependiendo del movimiento relativo, de modo que el tiempo pasa efectivamente a diferentes velocidades para diferentes observadores que viajan a diferentes velocidades, un efecto conocido como dilatación del tiempo. Por lo tanto, dos relojes sincronizados no necesariamente permanecerán sincronizados si se mueven uno con respecto al otro. También hay un efecto relacionado en las dimensiones espaciales, conocido como contracción de longitud, por el cual los cuerpos móviles se acortan en la dirección de su desplazamiento.
La propiedad de dos eventos que ocurren al mismo tiempo en un marco de referencia particular se conoce como SIMULTANEITY. Según la física relativista, la simultaneidad NO es una propiedad absoluta entre eventos, como siempre se había dado por sentado hasta ese momento. Por lo tanto, lo que es simultáneo en un marco de referencia no será necesariamente simultáneo en otro. Para los objetos que se mueven a velocidades normales diarias, el efecto es muy pequeño y generalmente puede ignorarse; pero cuando los objetos se acercan a velocidades relativistas entre sí, tales relaciones intuitivas ya no se pueden suponer.
Cuando Einstein extendió su Teoría especial de la relatividad a su Teoría general, se hizo evidente que también se produciría un efecto de dilatación del tiempo en presencia de una gravedad intensa, un efecto generalmente conocido como dilatación del tiempo gravitacional. Es casi como si la gravedad de alguna manera tirara o arrastrara el tiempo, ralentizando su paso. Cuanto más cerca esté un objeto de otro objeto, más fuerte será el tirón de la gravedad entre ellos (de acuerdo con una ley de cuadrados inversos identificada por primera vez por Sir Isaac Newton), y por lo tanto, más tiempo arrastrará.
Lectura adicional: tiempo relativista
