Disminuir el tiempo a un punto muerto con la relatividad

En física, el tiempo de viaje está estrechamente vinculada 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. Esta especie de viaje en el tiempo está completamente permitido por las leyes conocidas de la física, pero sólo permite viajar al futuro, no al pasado.

Tiempo de dilatación y de eventos del agujero negro horizontes, los cuales se explican a continuación, ofrecen formas interesantes de prolongación de la vida humana, y de 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 estrella en estrella.

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 se ha comprobado experimentalmente, es el concepto de la dilatación del tiempo en virtud de la relatividad especial. La dilatación del tiempo es la idea de que como usted se mueve a través del 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 en el futuro más rápido de lo que normalmente hacemos.

Un experimento que confirma este extraño comportamiento se basa en partículas inestables, piones y muones. Los físicos saben lo rápido que las partículas se desintegrarían 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 considerar el tiempo desde el punto de vista de la partícula, el tiempo sale como se espera.

De hecho, la dilatación del tiempo se confirmó por una serie de experimentos. En los experimentos Hafele-Keating de 1971, los relojes atómicos (que son muy precisa) volaron en aviones que viajan en direcciones opuestas. Las diferencias de tiempo se muestran en los relojes, como resultado de su movimiento relativo, adaptados entre las predicciones de la relatividad. Además, el sistema de satélites 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.

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. Usted podría hacer un sobrevuelo de una estrella cercana y regresar a la Tierra a casi la velocidad de la luz, y unos años pasaría en la Tierra, mientras que, posiblemente, sólo unas pocas semanas o meses pasarían para usted, dependiendo de lo rápido que se va y cómo lejos 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 factibles de hoy o en un futuro previsible.

Como acelerar un objeto a gran velocidad, su masa también aumenta, lo que significa que se necesita más y más energía para mantener la aceleración de la misma. Esta fórmula de aumento de la masa es similar a la fórmula que describe la dilatación del tiempo, así que esto hace que sea fundamentalmente difícil conseguir 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 agujero curvas propio espacio-tiempo negro, hasta el punto que ni siquiera la luz puede escapar. Esta curvatura del espacio-tiempo significa que cuando se aproxima a un agujero negro, el tiempo se ralentizará para usted en relación con el mundo exterior.

Si estaba acercando 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 transcurrido desde la velocidad de la luz), Dean vería acercarse al agujero negro, más lento y eventualmente llegar a descansar a 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 la intensa gravedad del agujero negro te mató. Pero hasta entonces, ciertamente no lo haría " sensación " como si el tiempo se movía de manera diferente. Usted tendría ni idea de que mientras se desliza pasado horizonte de sucesos del agujero negro (que posiblemente ni siquiera se note), miles de años pasaban fuera del agujero negro.