Estaba investigando sobre la dilatación gravitacional del tiempo, mi tema para el Breakthrough Junior Challenge (un concurso de vídeos científicos en el que los concursantes tienen que explicar un tema científico/matemático difícil en un vídeo de 3 minutos). En realidad, no he escrito mi investigación/descubrimientos ni nada por el estilo; me decidí por un tema y creo que la dilatación del espacio-tiempo es (muy) desafiante, pero apasionante. Así que encontré este sitio web aquí que dice que el tiempo va más rápido "cuanto más lejos estás de la superficie de la tierra". Leí el artículo, pero todavía estoy un poco confundido en cuanto a por qué sucede esto... ¿se debe realmente a la diferencia en la fuerza gravitacional y la deformación del espacio-tiempo por las grandes masas? ¿Y cómo podría eso alterar el desarrollo del tiempo? Gracias.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Es un hecho:
Sí, el espacio se curva alrededor de un cuerpo. La gravedad newtoniana lo tiene en cuenta. La sorpresa fue que el tiempo también es curvo, y esa curva está definida por √1−Rs/r .
No olvides que, con toda esa velocidad al caer, que también hay dilatación cinemática del tiempo, definida por √1−v2/c2 . La integración de la precesión del perihelio de Mercurio se basa en un factor de 3... dos partes de dilatación del tiempo gravitacional, una parte de dilatación del tiempo cinemático... https://farside.ph.utexas.edu/teaching/336k/Newton/node116.html
Especulación:
Una partícula de prueba es asimilada por el cuerpo gravitatorio cuando la partícula de prueba cae hacia él. El proceso del interior de la partícula de prueba disminuye en frecuencia y el tiempo se dilata. El proceso interior de la partícula de prueba se interrumpe, más a medida que se acerca más y más al cuerpo gravitatorio. En el horizonte de sucesos de un agujero negro, la partícula se habrá asimilado completamente. El agujero negro y la partícula de prueba son ahora un solo proceso.
Si la velocidad de la luz que cae en la gravedad varía según Newton, como se sugiere en los textos de abajo, entonces no hay dilatación del tiempo gravitacional (la relatividad general no tiene sentido):
Universidad de Illinois en Urbana-Champaign: "Consideremos un objeto que cae. SU VELOCIDAD AUMENTA A MEDIDA QUE VA CAYENDO. Por lo tanto, si asociáramos una frecuencia a ese objeto, la frecuencia debería aumentar en consecuencia a medida que cae a la tierra. Debido a la equivalencia entre la masa gravitacional y la inercial, deberíamos observar el mismo efecto para la luz. Así que hagamos brillar un rayo de luz desde la cima de un edificio muy alto. Si podemos medir el cambio de frecuencia a medida que el haz de luz desciende por el edificio, deberíamos ser capaces de discernir cómo afecta la gravedad a un haz de luz que cae. Esto lo hicieron Pound y Rebka en 1960. Hicieron brillar una luz desde lo alto de la torre Jefferson en Harvard y midieron el desplazamiento de la frecuencia. El desplazamiento de la frecuencia era minúsculo, pero coincidía con la predicción teórica. Consideremos un haz de luz que se aleja de un campo gravitatorio. Su frecuencia debería desplazarse hacia valores más bajos. Esto se conoce como el desplazamiento gravitacional de la luz hacia el rojo". https://courses.physics.illinois.edu/phys419/sp2011/lectures/Lecture13/L13r.html
Instituto Albert Einstein: "Una de las tres pruebas clásicas de la relatividad general es el desplazamiento gravitatorio de la luz u otras formas de radiación electromagnética. Sin embargo, a diferencia de las otras dos pruebas -la desviación gravitacional de la luz y el desplazamiento relativista del perihelio-, no se necesita la relatividad general para obtener la predicción correcta del desplazamiento gravitacional. Basta con una combinación de la gravedad newtoniana, una teoría de partículas de la luz y el principio de equivalencia débil (la masa gravitatoria es igual a la masa inercial). [...] El corrimiento gravitacional fue medido por primera vez en la Tierra en 1960-65 por Pound, Rebka y Snider en la Universidad de Harvard..." http://www.einstein-online.info/spotlights/redshift_white_dwarfs.html
"Para ver por qué se esperaría una desviación de la luz, considere la Figura 2-17, que muestra un rayo de luz entrando en un compartimento en aceleración. Las posiciones sucesivas del compartimento se muestran a intervalos de tiempo iguales. Debido a que el compartimiento está acelerando, la distancia que se mueve en cada intervalo de tiempo aumenta con el tiempo. La trayectoria del haz de luz, observada desde el interior del compartimento, es por tanto una parábola. Pero, según el principio de equivalencia, no hay forma de distinguir entre un compartimento en aceleración y otro con velocidad uniforme en un campo gravitatorio uniforme. Concluimos, por tanto, que un rayo de luz se acelerará en un campo gravitatorio al igual que lo hacen los objetos con masa de reposo. Por ejemplo, cerca de la superficie de la Tierra la luz caerá con una aceleración de 9,8 m/s^2". http://web.pdx.edu/~pmoeck/libros/Tipler_Llewellyn.pdf
- Ver respuestas anteriores
- Ver más respuestas