La dilatación del tiempo es el fenómeno en el que dos objetos que se mueven entre sí (o incluso una intensidad diferente de campo gravitacional entre sí) experimentan diferentes tasas de flujo de tiempo.
Dilación de tiempo de velocidad relativa
La dilatación del tiempo observada debido a la velocidad relativa proviene de la relatividad especial. Si dos observadores, Janet y Jim, se mueven en direcciones opuestas y al pasar el uno al otro, notan que el reloj de la otra persona y los apostadores es más lento que el suyo. Si Judy corriera junto a Janet a la misma velocidad en la misma dirección, sus relojes estarían funcionando a la misma velocidad, mientras que Jim, yendo en la dirección opuesta, ve que ambos tienen relojes de menor tamaño. El tiempo parece pasar más lento para la persona observada que para el observador.
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Dilación del tiempo gravitacional
La dilatación del tiempo debido a estar a diferentes distancias de una masa gravitacional se describe en la teoría general de la relatividad. Cuanto más cerca esté de una masa gravitacional, más lento será su reloj para un observador más alejado de la masa. Cuando una nave espacial se acerca a un agujero negro de masa extrema, los observadores ven que el tiempo se ralentiza para ellos.
Estas dos formas de dilatación del tiempo se combinan para un satélite que orbita un planeta. Por un lado, su velocidad relativa a los observadores en el suelo ralentiza el tiempo para el satélite. Pero la distancia más alejada del planeta significa que el tiempo va más rápido en el satélite que en la superficie del planeta. Estos efectos pueden cancelarse entre sí, pero también pueden significar que un satélite inferior tiene relojes de funcionamiento más lento en relación con la superficie, mientras que los satélites de órbita más alta tienen relojes que funcionan más rápido en relación con la superficie.
Ejemplos de dilatación del tiempo
Los efectos de la dilatación del tiempo se usan a menudo en historias de ciencia ficción, que datan de al menos la década de 1930. Uno de los primeros y más conocidos experimentos de pensamiento que presenta la dilatación del tiempo es la famosa paradoja gemela, que demuestra los curiosos efectos de la dilatación del tiempo en su forma más extrema.
La dilatación del tiempo se vuelve más evidente cuando uno de los objetos se mueve casi a la velocidad de la luz, pero se manifiesta a velocidades aún más lentas. Aquí hay algunas maneras en que sabemos que la dilatación del tiempo realmente tiene lugar:
- Los relojes en los aviones hacen clic a diferentes velocidades de los relojes en tierra.
- Poner un reloj en una montaña (elevándolo así, pero manteniéndolo estacionario en relación con el reloj en tierra) da como resultado tarifas ligeramente diferentes.
- El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) tiene que ajustarse para la dilatación del tiempo. Los dispositivos terrestres tienen que comunicarse con los satélites. Para trabajar, deben programarse para compensar las diferencias de tiempo en función de sus velocidades e influencias gravitacionales.
- Existen ciertas partículas inestables durante un período de tiempo muy breve antes de la descomposición, pero los científicos pueden observarlos como duraderos más largos y más;amperio;nbsp;porque se mueven tan rápido que la dilatación del tiempo significa el tiempo que las partículas y amp;quot;experiencia y amplitud;quot; antes de la descomposición es diferente del tiempo experimentado en el laboratorio en el descanso que está haciendo las observaciones.
- En 2014, un equipo de investigación anunció la confirmación experimental más precisa de este efecto aún ideada, como se describe en un artículo Scientific American . Utilizaron un acelerador de partículas para confirmar que el tiempo se mueve más lento para un reloj en movimiento que para uno estacionario.
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