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¿Cómo funciona la dilatación del tiempo gravitacional? Veo la idea del tiempo como una constante y no veo cómo la gravedad podría deformarla.
En la teoría de la relatividad, la dilatación del tiempo es una diferencia del tiempo transcurrido entre dos eventos, según lo miden los observadores que se mueven entre sí o se sitúan de manera diferente respecto de una masa o masas gravitacionales. Esta teoría fue publicada por Albert Einstein en 1915, pero sigue cautivando a los humanos con sus maravillas y efectos.
Solo para que podamos imaginarlo, pensemos en un sistema de coordenadas 3D donde los ejes x e y son dimensiones espaciales y el eje z es el tiempo (piense en un espacio y tiempo 2D como la tercera dimensión).
Imagina un punto estacionario en el plano xy. en nuestro sistema 3D (que es este plano, que se mueve con una velocidad constante en la dirección del eje t), este punto se mueve en una línea recta paralela al eje del tiempo con velocidad constante.
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Ahora imagine que nuestro punto comienza a moverse en el plano xy con una velocidad constante en cualquier dirección. en nuestro sistema 3D nuestro punto se está moviendo en una línea recta no paralela al eje t.
En la relatividad general, cuando no hay masa alrededor, todo (cada punto del espacio) siempre se mueve en línea recta con una velocidad constante en el espacio-tiempo 4-D (porque la estructura del espacio-tiempo está en línea recta y es no doblado ni curvado). Esto explica la causa de la primera ley de movimiento de Newton que dice que “cada masa mantiene su velocidad cuando no se le aplica fuerza; si se mueve, continuará moviéndose con una velocidad constante en línea recta y si no se mueve, lo hará” permanecer estacionaria”.
Cuando hay una masa presente, la masa hace que la estructura del espacio-tiempo se doble o se curve. Así que todo a su alrededor se moverá a través de una línea de curva alrededor de la masa con una velocidad constante en el espacio-tiempo 4D. Esto es lo que hace la fuerza gravitacional; Observamos que todo se mueve a una velocidad acelerada con una aceleración creciente hacia el centro de la masa.
La Tierra se está moviendo en una línea ligeramente curva en el espacio-tiempo 4D. La sombra de esta línea curva es la órbita elíptica de la Tierra alrededor del Sol en nuestro mundo 3D.
El camino más corto entre dos puntos es una línea recta. cuando un objeto se está moviendo en una línea curva en el espacio-tiempo 4D, tendrá que moverse una distancia más grande que su trayectoria habitual, por lo que hace que llegue a su destino más tarde y esta es la causa de la dilatación del tiempo gravitacional (desaceleración de El tiempo) alrededor de las masas.
Así, de eso se trata la dilatación del tiempo. El primer pensamiento cuando leemos sobre esto es cómo la fuerza gravitatoria puede hacer que el tiempo disminuya. En realidad, el tiempo nunca disminuye, se está moviendo a la misma velocidad, pero el tiempo teórico para alcanzar un punto es menor que el tiempo real tomado debido a la curvatura en el tejido del espacio-tiempo.
Ahora bien, si comprende la dilatación del tiempo gravitacional, podría comprender fácilmente la correlación entre la gravedad y la dilatación del tiempo gravitacional, ya que la gravedad en sí misma es una consecuencia de la distorsión del espacio-tiempo alrededor de una masa.
El principal efecto de la gravitación para los cuerpos del sistema solar es la dilatación del tiempo gravitacional. Sin embargo, no es el gradiente de la dilatación del tiempo a través de los cuerpos lo que resulta en la fuerza gravitacional. En la relatividad general, los cuerpos que caen libremente (u orbitan) siguen caminos geodésicos. En un espacio-tiempo curvo, un camino geodésico es el camino más corto posible, así como una línea recta es el camino más corto posible en el espacio-tiempo plano.
Gracias por la A2A 🙂