La desaceleración del tiempo a un punto muerto con la relatividad
En física, el tiempo de viaje está estrechamente ligada a la teoría de Einstein de la relatividad, que permite el movimiento en el espacio de alterar realmente el flujo del tiempo. Este efecto es conocido como dilatación del tiempo y fue una de las primeras predicciones de la relatividad. Este tipo de viajes en el tiempo está completamente permitido por las leyes conocidas de la física, pero sólo permite viajar al futuro, no al pasado.
Video: EL TIEMPO Y LA RELATIVIDAD GENERAL DE EINSTEIN
La dilatación del tiempo y de eventos del agujero negro horizontes, los cuales se explican a continuación, ofrecen formas interesantes de prolongación de la vida humana, y en la ciencia ficción que han proporcionado durante mucho tiempo los medios para permitir que los seres humanos a vivir el tiempo suficiente para viajar de una estrella a otra.
La dilatación del tiempo: A veces incluso los mejores relojes corren lento
El caso más evidente de tiempo actuando extrañamente en la relatividad, y uno que ha sido verificado experimentalmente, es el concepto de la dilatación del tiempo en virtud de la relatividad especial. Dilatación del tiempo es la idea de que mientras se desplaza por el espacio, el tiempo mismo se mide de forma diferente para el objeto en movimiento que el objeto inmóvil. Para el movimiento que está cerca de la velocidad de la luz, este efecto es notable y permite una manera de viajar al futuro más rápido de lo que normalmente hacemos.
Video: Consecuencias de la Teoría de la Relatividad (Espacio, tiempo y velocidad)
Un experimento que confirma este extraño comportamiento se basa en partículas inestables, piones y muones. Los físicos saben qué rapidez se desintegrarían las partículas si estuvieran sentados todavía, pero cuando se bombardean la Tierra en forma de rayos cósmicos, se están moviendo muy rápidamente. Sus tasas de descomposición no coinciden con las predicciones, pero si se aplica la relatividad especial y tenemos en cuenta el tiempo desde el punto de vista de la partícula, el tiempo sale como se esperaba.
De hecho, la dilatación del tiempo es confirmado por una serie de experimentos. En los experimentos Hafele-Keating de 1971, los relojes atómicos (que son muy preciso) fueron trasladados en aviones que viajan en direcciones opuestas. Las diferencias de tiempo se muestran en los relojes, como resultado de su movimiento relativo, ajustan con precisión las predicciones de la relatividad. Además, el sistema de posicionamiento global (GPS) tiene que compensar esta dilatación del tiempo para que funcione correctamente. Así que la dilatación del tiempo se encuentra en terreno científico muy sólido.
Video: ¿Qué es la relatividad especial?
La dilatación del tiempo lleva a una forma popular de viaje en el tiempo. Si se va a entrar en una nave espacial que viaja muy rápidamente lejos de la Tierra, el tiempo dentro de la nave sería más lento en comparación con la de la Tierra. Se podría hacer un sobrevuelo de una estrella cercana y volver a la Tierra a casi la velocidad de la luz, y unos pocos años pasarían en la Tierra, mientras que, posiblemente, sólo unas pocas semanas o meses pasarían para usted, dependiendo de lo rápido que iba y cómo muy lejos de la estrella era.
El mayor problema con esto es cómo acelerar una nave hasta esas velocidades. Los científicos y los autores de ciencia ficción han hecho varias propuestas para este tipo de dispositivos, pero todos están bien fuera del rango de lo que podríamos construir factible hoy o en un futuro previsible.
A medida que acelerar un objeto a altas velocidades, su masa aumenta también, lo que significa que se necesita cada vez más energía para mantener acelerándolo. Esta fórmula de aumento de la masa es similar a la fórmula que describe la dilatación del tiempo, así que esto hace que sea difícil conseguir fundamentalmente niveles significativos de la dilatación del tiempo.
agujero negro horizontes de sucesos: Una versión extra-lento de la cámara lenta
Otro caso en el que el tiempo se ralentiza, esta vez en la relatividad general, implica agujeros negros. Recordemos que un negro curvas agujero espacio-tiempo, hasta el punto que ni siquiera la luz puede escapar. Esta flexión del espacio-tiempo significa que a medida que se acerque a un agujero negro, el tiempo se ralentizará para usted en relación con el mundo exterior.
Video: Historias del Tiempo-Especial Relatividad-Capítulo 19-Una aplicación de la teoría
Si se acercaban al agujero negro y su mejor amigo Dean estaba muy lejos de ver (y de alguna manera podría ver “al instante”, sin preocuparse por el tiempo que transcurre desde la velocidad de la luz), Dean vería acercarse al agujero negro, frenar y eventualmente llegar para descansar de flotar fuera de ella. A través de la ventana de su nave espacial, Dean sería verte sentado absolutamente inmóvil.
Usted, por el contrario, no se daría cuenta de nada en particular - por lo menos hasta que la intensa gravedad del agujero negro que mató. Pero hasta entonces, ciertamente no “sentir” como si el tiempo se movía de forma diferente. Usted tendría ni idea de que mientras se desliza más allá del horizonte de sucesos del agujero negro (que posiblemente incluso no notaría), miles de años fueron pasando exterior del agujero negro.