La Tierra es el conjunto del espacio y el tiempo históricos. ¿Qué es el tiempo?

Algunas personas dicen que el tiempo es un misterio eterno. Todo aquel que vive en este misterio es consciente de la existencia del tiempo, pero nadie puede verlo ni captarlo. El misterio del tiempo también crea un triángulo interesante en física: el tiempo debe medirse en términos de espacio y movimiento.

Esta medición mutua del tiempo, el espacio y el movimiento ha preocupado a muchos filósofos. Sin embargo, los físicos están acostumbrados a lidiar con ello. De hecho, muchos de los logros más fundamentales de la física hasta la fecha provienen de tales esfuerzos. La mayor contribución de Newton (1642 ~ 1727, físico, matemático, astrónomo británico) a la ciencia radica en su definición matemática de cómo su movimiento cambia con el tiempo: "tiempo absoluto", más tarde, Einstein (Albert /p>

Einstein,

La teoría del tiempo relativista de Albert Einstein (1879-1955 físico alemán) reveló las leyes de cómo el tiempo cambia con el movimiento, rompiendo la visión de sentido común de esta relación triangular, cambiando así la física.

Aristóteles replicó:

Aristóteles

La primera persona en el mundo que intentó determinar la relación entre el tiempo y el movimiento desde una perspectiva física fue Aristóteles, un famoso filósofo, científico y educador en La antigua Grecia Aristóteles vivió en el siglo IV a. C., que es equivalente al período de los Reinos Combatientes. Declaró: "Sólo cuando dominemos el movimiento podremos dominar el tiempo". por el movimiento, porque están mutuamente definidos."

Si Aristóteles tenía casi razón al describir la relación parcial entre el tiempo y el movimiento, entonces su punto de vista se convierte en una paradoja al explicar la naturaleza y las causas del movimiento. A partir de " hechos", se cree que cualquier objeto en movimiento tiene una tendencia natural a detenerse. Una piedra arrojada rodará rápidamente y finalmente se detendrá; un carruaje no se detendrá hasta que un caballo lo tire. Esto llevó a la teoría de Aristóteles: "La velocidad de El movimiento es directamente proporcional a la fuerza que produce el movimiento". Un carruaje de dos caballos mueve "naturalmente" una piedra de diez kilogramos dos veces más rápido que un carruaje de un solo caballo. una piedra de cinco kilogramos, es decir, "los objetos pesados ​​caen más rápido que los ligeros". Esta es la teoría de Bay de Aristóteles

La persona que realmente rompió la paradoja de Aristóteles fue Galileo (1564-1642 astrónomo, físico, mecánico y filósofo). , y pionero de la física experimental moderna). Un gran astrónomo. Fue el primero en inventar el telescopio, que amplió los horizontes de la gente. También fue un físico famoso que señaló claramente que "cuanto más pesado es el objeto, más rápido cae" es lógicamente cierto. Es una contradicción. Si un objeto pesado y un objeto liviano caen al mismo tiempo, ¿cuánto debería durar el tiempo de caída si los dos objetos están atados?

Según Aristóteles, ¿habrá dos tipos de caídas? Respuesta:

(1) Los objetos pesados ​​hacen que los objetos ligeros caigan más rápido, y los objetos ligeros hacen que los objetos pesados ​​caigan más lentamente

(2) ) Dos objetos unidos deben ser más pesados ​​que un solo objeto;

Estos dos resultados son contradictorios, por lo que Galileo cree que el argumento de Aristóteles no puede establecerse.

Se dice que Galileo realizó una. Experimento de caída libre en la Torre Inclinada de Pisa Para demostrar el error de la teoría de Aristóteles, se muestra que bolas de hierro, una grande y otra pequeña, una ligera y otra pesada, caen al suelo casi simultáneamente después de caer de la torre. Esto es cierto para experimentos repetidos.

El "Tiempo Absoluto" de Newton

Newton fue un paso más allá que Galileo. Newton creía que, contrariamente a la "teoría" de Aristóteles, un objeto en movimiento nunca se detenía a menos que algo más lo detuviera. Las piedras que caen caerán inmóviles al suelo porque son detenidas por la tierra; la razón por la que un carruaje se detiene es por la fricción entre las ruedas y el camino. En superficies lisas y niveladas, un carro equipado con cojinetes sin fricción seguirá rodando. Entonces Newton señaló que el efecto de la fuerza sobre un objeto es sólo cambiar su velocidad con el tiempo.

La cantidad de este cambio se llama aceleración y es proporcional a la magnitud de la fuerza. Esta es la segunda ley de la cinemática de Newton.

Las leyes del movimiento de Newton, junto con la ley de la gravitación universal que derivó en 1684, sentaron las bases de la física clásica, tuvieron un enorme impacto en el desarrollo de las ciencias naturales en esa época y posteriormente, y aún se conservan. ampliamente utilizado hoy en día, sigue desempeñando un papel muy importante. Sin embargo, es necesario señalar algo. Las leyes de Newton se basan en el concepto de que el tiempo utilizado para medir el movimiento es un "tiempo absoluto" que transcurre uniformemente.

¿Qué es el tiempo absoluto? Newton dio la siguiente definición en su libro "Principios matemáticos de la filosofía natural", publicado en 1687: "El tiempo matemático absoluto y verdadero, en sí mismo y por su naturaleza, siempre fluye de manera uniforme y no depende de nada externo a la visión de Newton". Explicar la relación entre tiempo y movimiento también es contradictorio en su propio sistema teórico. Porque ha admitido que el movimiento no es absoluto. En ese caso. ¿Cómo se mide o percibe el tiempo absoluto?

Gottfried Wilhelm.

Leibniz, 1646 ~ 1716 matemático y físico alemán) creía que se comparaba con el tiempo. Los acontecimientos deberían ser más básicos; la idea de que el tiempo pueda existir aparte de las cosas es absurda. En su opinión, el tiempo proviene de los acontecimientos, y todos los acontecimientos simultáneos constituyen un escenario del universo. Y estas etapas son como ayer, hoy, mañana, una tras otra. La teoría del tiempo relativo de Leibniz parece más aceptable hoy que la teoría de Newton porque está más en línea con el desarrollo de la física moderna.

Hasta principios del siglo XX, se creía generalmente que existía un sistema de tiempo único y universal que no dependía de nada más. Debido a esto, la física experimentó un terremoto en 1905 cuando Einstein descubrió un agujero en la teoría del tiempo que nadie había sospechado jamás, echando por tierra estas hipótesis y toda la filosofía del tiempo basada en ellas. Esta laguna jurídica es la teoría de la relatividad del tiempo revelada por la relatividad especial.

Relatividad del movimiento:

Cuando se trata de la teoría de la relatividad, la mayoría de la gente quedará asombrada y dirá que es profunda y difícil de entender. Esto tiene cierto sentido. Porque cambia fundamentalmente los viejos conceptos de tiempo y espacio, que son los elementos básicos de las actividades del pensamiento humano, y también considera los problemas de una manera que va en contra del sentido común.

Algunas estructuras en la naturaleza son consistentes con el sentido común y pueden ser verificadas directamente a través de nuestros sentimientos, pero también hay algunas partes que son inconsistentes con el sentido común. Para comprender correctamente la naturaleza, la gente tiene que hacer consideraciones que no son consistentes con el sentido común, por eso tenemos que entender la teoría de la relatividad hoy. Para tu comodidad. Hablemos primero del principio de relatividad del movimiento. Esta es la parte donde uno puede verificar directamente sus sentimientos.

¡No hay relatividad en el deporte! La respuesta es sí. El movimiento y la quietud son relativos. Para las personas que viven en la tierra, las montañas, los bosques, las aldeas y las casas son todos estáticos; sin embargo, la tierra gira alrededor del sol; En comparación con el sol, los objetos terrestres antes mencionados están en movimiento y se mueven con la tierra.

Aquí vemos. Para determinar si un objeto está en movimiento o está estacionario, debemos elegir otro objeto como referencia. Si dos objetos se mueven en línea recta con velocidad uniforme uno hacia el otro y no hay ningún observador autorizado entre ellos, se debe elegir un tercer objeto como objeto de referencia.

Este objeto seleccionado como objeto de referencia se denomina sistema de referencia o sistema de coordenadas en física. Tradicionalmente, los físicos siempre prefieren elegir objetos no forzados como marcos de referencia. Tal sistema de referencia se llama sistema de referencia inercial, o sistema de coordenadas inercial, o simplemente sistema inercial. Por supuesto, estrictamente hablando, no existen objetos no forzados en la naturaleza y no se puede encontrar un sistema inercial de este tipo. Sin embargo, el problema debe resolverse. Es imposible que una persona permanezca en una posición "razonable y bien fundada" durante mucho tiempo. Entonces los físicos finalmente tomaron esta decisión: cuando un objeto está lejos de otros objetos, es decir, cuando se ve ligeramente afectado por las fuerzas de otros objetos, puede usarse como un sistema inercial aproximado.

Ya en el siglo XVII, Galileo descubrió que era imposible determinar si el laboratorio se movía en línea recta a una velocidad uniforme mediante experimentos mecánicos. Esto es lo mismo que cuando estamos sentados en un tren que se mueve en línea recta a velocidad constante sin hacer referencia a los árboles o casas a ambos lados de la vía. No se puede saber si un tren que se mueve en línea recta a velocidad uniforme se está moviendo o está parado.

Galileo propuso que en todos los sistemas inerciales los fenómenos mecánicos obedecen a las mismas leyes mecánicas. Este es el principio de relatividad del movimiento y es la base de la mecánica clásica.

Dilatación del tiempo

Han pasado cien años desde el nacimiento de la teoría de la relatividad. La razón por la que ha llamado la atención de la gente es que, por un lado, ha logrado grandes logros. en varios campos, por otro lado, también se debe a que causó mucha controversia. Los dos supuestos básicos de la teoría de la relatividad: el principio de la relatividad y el supuesto de que la velocidad de la luz es constante conducen a una serie de resultados paradójicos (llamados "paradojas")

). ha habido opiniones divergentes.

Las más famosas son la paradoja del reloj, la paradoja del submarino y la paradoja de Gödel.

Después del nacimiento de la teoría de la relatividad, la gente se dio cuenta gradualmente de que había problemas no sólo con la medición del tiempo, sino también con la medición del espacio. Si la longitud de la regla es la misma en diferentes lugares y si la longitud de la regla cambia durante el movimiento se ha convertido en una cuestión que requiere una consideración en profundidad.

En el concepto cotidiano de la gente, la "simultaneidad" es absoluta, y si dos cosas suceden al mismo tiempo tiene un significado absoluto. La relatividad de la "simultaneidad" es muy diferente de los conceptos cotidianos de la gente y es difícil de aceptar. ¿Por qué no solemos sentir la relatividad de la “simultaneidad”? Esto se debe a que esta teoría de la relatividad sólo es aparente cerca de la velocidad de la luz (300.000 kilómetros por segundo). Los coches, aviones e incluso cohetes con los que habitualmente entramos en contacto son demasiado lentos para sentir esta diferencia.

Al mismo tiempo, debido a la relatividad, una regla que se mueve a gran velocidad se acortará en la dirección del movimiento. Un reloj funcionando a gran velocidad. Será más lento que una serie de relojes estáticos (calibrados y sincronizados). Comprender la relatividad de la "simultaneidad" es la clave para comprender la relatividad.

La teoría de la relatividad de Einstein considera que el acortamiento de una regla en movimiento es relativo y un efecto espacio-temporal. Cuando ocurre este efecto, la estructura atómica y la distribución de cargas dentro de los átomos no cambian. La teoría de la relatividad cree que la contracción de una regla en movimiento es relativa. Dos reglas rígidas que se mueven entre sí pensarán que se han acortado. Esto es el resultado de la relatividad "simultánea" y no tiene nada que ver con el espacio absoluto. La teoría de la relatividad sostiene que no existe ningún espacio absoluto.

Ralentizar el reloj en movimiento también es relativo. Si dos filas de relojes se colocan en paralelo y se mueven entre sí, y uno de los relojes del oponente se compara con su propia serie de relojes por turno, el reloj del oponente se considerará más lento (se mueve en relación con el propio). Este efecto ha sido confirmado experimentalmente.

¿Un submarino flota o se hunde cuando se acerca a la velocidad de la luz?

Un submarino que viaja a una velocidad cercana a la de la luz, ¿flotará en el mar o se hundirá? Se trata de una paradoja, la famosa "paradoja submarina" derivada de la teoría de la relatividad de Einstein. Los científicos brasileños han demostrado mediante investigaciones que se hundirá hasta el fondo del agua.

Según la teoría de la relatividad de Einstein, la longitud de un objeto se reduce en la dirección del movimiento. Por ejemplo, un tren que circula a una velocidad cercana a la de la luz se acortará a los ojos de un observador estacionario en el andén; a los ojos de los pasajeros del tren, el tren está cerca de la velocidad de la luz, pero el andén se retira. se ha reducido.

La llamada "paradoja del submarino" se refiere a una situación hipotética teórica: primero supongamos que un submarino completamente sumergido en agua de mar puede mantener el equilibrio y no subir ni bajar en relación con el agua de mar, y luego asumir que viaja paralelo a la superficie del mar a casi la velocidad de la luz. Basado en el efecto relativista de que la longitud de un objeto se reduce en la dirección del movimiento, el propio submarino también se encogerá, se volverá más denso y eventualmente se hundirá hacia el observador en el barco en el mar. Sin embargo, lo que vio la tripulación del submarino fue que el agua que retrocedía rápidamente se estaba reduciendo y aumentando en densidad. Concluirían que el submarino flota porque la densidad del agua aumenta, creando mayor flotabilidad. Según la teoría de la relatividad, ninguna de las dos opiniones parece errónea y surge la paradoja de si un submarino se hunde o flota.

Científicos brasileños señalaron la "paradoja submarina"

La razón por la que resulta desconcertante es que cuando se propuso esta paradoja, no se consideró el efecto del campo de gravedad del agua de mar sobre el submarino. . En diferentes sistemas de referencia, los campos de gravedad de los observadores y submarinistas que están relativamente estacionarios en el mar son diferentes. Mediante un razonamiento matemático riguroso, descubrieron que desde la perspectiva de un submarinista, la gravedad efectiva que experimenta un submarino cuando se mueve cerca de la velocidad de la luz es en realidad mayor que cuando el submarino está estacionario en relación con el agua de mar.

Esta gravedad excederá la flotabilidad causada por el aumento de densidad del agua de mar, lo que eventualmente provocará que el submarino se hunda.

Dilatación del tiempo:

La dilatación del tiempo es un ejemplo particularmente sorprendente de un efecto relativista, observado por primera vez en los rayos cósmicos. Observamos que en la teoría de la relatividad, las escalas de espacio y tiempo varían con la velocidad del observador. Por ejemplo, si medimos el tiempo que indica un reloj que avanza hacia nosotros, encontraremos que es más lento que otro reloj que está relativamente estacionario y normal. Por otro lado, suponiendo que también nos movamos a la velocidad de este reloj en movimiento, su tiempo de viaje vuelve a la normalidad. No veríamos un reloj ordinario acercándose a nosotros a la velocidad de la luz, pero la desintegración radiactiva actúa como un reloj porque el material radiactivo contiene una escala de tiempo perfectamente definida, que es su vida media. Cuando medimos el rayo cósmico M que vuela hacia nosotros, descubrimos que su vida media es mucho más larga que los 22 microsegundos medidos en el laboratorio. En este sentido, desde la perspectiva de nuestros observadores, el reloj dentro de M efectivamente funciona más lento. El transcurso del tiempo se alarga, es decir, el tiempo se dilata.

Paradoja de los gemelos

Existe una famosa paradoja de los gemelos en la teoría de la relatividad, que fue propuesta por el físico francés Langevin en los primeros días de la teoría de la relatividad. La paradoja dice que hay un par de hermanos gemelos A y B. A ha estado viviendo en la Tierra y B viajará a otros planetas en una nave espacial. Cuando regrese, B será más pequeño que A. Si la nave espacial acelera hasta una velocidad cercana a la de la luz y luego regresa, B será mucho más joven que A. Quizás A sea un anciano y B sea todavía joven. ¿Es realmente posible esto que parece imposible? La teoría de la relatividad responde que es posible y cierto que un viajero interestelar regrese más joven que sus hermanos que quedaron en la Tierra.

Ahora expliquemos esta paradoja. Cada uno de nosotros puede verse como un punto en el espacio tridimensional. Una persona estacionaria está fija arriba y abajo, adelante y atrás, izquierda y derecha, y es un punto fijo en el sistema de coordenadas tridimensional. El espacio tridimensional más el tiempo se convierte en espacio-tiempo cuatridimensional. Debido a que el tiempo siempre pasa y todos los objetos y personas deben seguir el ritmo, un punto estacionario en el espacio tridimensional debe trazar una línea en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones. El gemelo A dejado en la Tierra equivale a estar en reposo. La línea mundial trazada por el viajero interestelar B es una línea recta, y la línea mundial trazada por el viajero interestelar B es una curva. Las dos líneas están conectadas de extremo a extremo, lo que indica que. la salida y el regreso son al mismo tiempo.

La teoría de la relatividad sostiene que la longitud de la línea mundial A es el tiempo experimentado por el hermano A que permaneció en la tierra, y la longitud de B es el tiempo experimentado por el hermano B que viajó entre las estrellas. Las duraciones de las dos líneas son diferentes, es decir, los hermanos gemelos han experimentado diferentes duraciones de tiempo. ¿Quién ha experimentado esto durante mucho tiempo? Algunas personas dirían que las líneas rectas son más cortas que las curvas, por lo que A tarda menos que B. ¿No significa la paradoja de los gemelos que B es más joven que A? ¿Cómo podría ser al revés? En realidad no es al revés. La razón por la que crees que la línea B es más larga que la línea A es por la geometría euclidiana. La geometría que utilizamos habitualmente es la geometría euclidiana, donde la distancia entre dos puntos es la más corta. Pero en la teoría de la relatividad, la geometría del espacio-tiempo de cuatro dimensiones no es euclidiana, sino pseudoeuclidiana. En geometría pseudoeuclidiana, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la diferencia de cuadrados de los dos lados rectángulos, la distancia más larga entre los dos puntos. Entonces, la curva B es más corta que la línea recta A, y B experimenta menos tiempo que A. Los viajeros interestelares de los gemelos experimentan menos tiempo que sus hermanos en la Tierra. Por lo tanto, cuando regrese al punto de encuentro, B será más joven que A. La paradoja de los gemelos es un efecto real que puede permitir a los astronautas llegar a galaxias muy distantes durante su vida.

En 1971, el Observatorio Naval de Estados Unidos colocó cuatro relojes atómicos de cesio en un avión que partió de Washington, D.C., y voló hacia el este y el oeste alrededor del mundo. Los resultados mostraron que las lecturas del reloj atómico de cesio que volaba hacia el este y el reloj atómico de cesio estacionado en el observatorio diferían en 59 nanosegundos, y las lecturas diferían en 273 nanosegundos cuando volaba hacia el oeste. Aunque en este experimento no se dedujo el efecto de la gravedad, los resultados de las mediciones muestran que la "paradoja de los gemelos" existe.

Reloj de gravedad

Hay cuatro fuerzas básicas que actúan en la naturaleza. Ellos son: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear y la fuerza débil cuando los átomos se desintegran.

La gravedad fue descubierta por Newton, pero fue Einstein quien abrió la puerta al secreto de la gravitación.

Einstein señaló en su teoría general de la relatividad que el universo está lleno de ondas gravitacionales, fenómeno en el que el espacio alrededor de un objeto se curva en forma de ondas y viaja a la velocidad de la luz. Esta es una pregunta bastante profunda. Aunque ha pasado más de medio siglo desde su propuesta, todavía atrae el interés de muchos físicos. En 1938, físicos británicos y estadounidenses hicieron algunas modificaciones a la teoría de la gravedad de Einstein y propusieron la hipótesis de la gravedad debilitada. Según esta hipótesis, la gravedad está disminuyendo lentamente. ¿Está realmente disminuyendo la gravedad? Esta es otra pregunta que requiere experimentación para responder. Después de la aparición de los relojes atómicos, algunas personas propusieron que esta reducción de la gravedad podría medirse directamente comparando los relojes atómicos con los "relojes gravitacionales".

Los relojes atómicos utilizan la oscilación de los electrones en los átomos para sustituir el péndulo de los relojes ordinarios. La fuerza que determina el período de oscilación de los electrones es la fuerza electromagnética entre los electrones y el núcleo dentro del átomo. La fuerza electromagnética es constante, por lo que la velocidad del reloj atómico no cambia.

El llamado reloj gravitacional es el período del satélite. La velocidad del reloj gravitacional se puede calcular en función del período del satélite que orbita la Tierra. Cuando la gravedad se debilita, este período aumenta, lo que indica que el reloj gravitacional se desacelera. Si la gravedad realmente se debilita con el tiempo, el reloj gravitacional también se ralentizará gradualmente. Comparando las velocidades de los relojes atómicos y gravitacionales a lo largo de varios años, se puede verificar en principio la hipótesis del debilitamiento de la gravedad.

Por supuesto, esto es sólo una idea. Con la mejora continua de la calidad de los relojes atómicos y la comprensión profunda de las leyes del movimiento de los satélites, creemos que el día de dicha verificación llegará pronto.

Tiempo en el sexto piso

El reloj del sexto piso (a unos 22 metros del suelo) es 2,4 segundos más rápido que el reloj del suelo.

Einstein señaló en la teoría general de la relatividad que en un sistema de coordenadas no inercial, cuando un objeto en movimiento se mueve en el campo gravitacional de un objeto central, para la misma experiencia, el intervalo de tiempo medido en el objeto en movimiento Mayor que el intervalo de tiempo medido en el objeto central. El valor mayor es aproximadamente g es la aceleración debida a la gravedad, m es la masa del centro de gravedad (como la Tierra) y r es el radio del centro de gravedad.

En otras palabras, el tiempo medido en un objeto en movimiento no sólo está relacionado con la velocidad del movimiento, sino también con su distancia al centro de la Tierra. Esta situación indica que el reloj de arriba corre más rápido que el reloj de abajo.

Según la teoría de la relatividad. Para los relojes atómicos ubicados a diferentes alturas en la superficie terrestre, la corrección de la diferencia horaria provocada por el efecto relativista es: 1,09×10-16 segundos/metro (nivel del mar), es decir, el reloj es una milmillonésima de segundo más rápido cada 100 metros.

Según este cálculo, el reloj del edificio de seis plantas y 22 metros de altura es 2,4 segundos más rápido por segundo que el reloj de tierra.

Y la campana en la cima del Monte Everest. Es una billonésima de segundo más rápido que los relojes terrestres.

Antes de la llegada de los relojes atómicos, era imposible medir periodos de tiempo tan cortos. Sólo mediante el uso de relojes atómicos se puede verificar su exactitud utilizando métodos experimentales modernos.

¿Están lentos los relojes en el ecuador?

Einstein fue un gran físico, y muchas de sus predicciones han sido confirmadas mediante experimentos. ¿Pero fueron correctas todas y cada una de sus predicciones? La respuesta es no.

Einstein concluyó en su primer artículo sobre la teoría de la relatividad, "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento": En comparación con relojes de la misma masa colocados en los polos de la Tierra, siendo iguales las demás condiciones, debajo de la ecuador, los relojes en el ecuador funcionarán más lento. En otras palabras, las velocidades del reloj son diferentes en diferentes latitudes de la superficie de la Tierra. En el transcurso de un día, un reloj ecuatorial será aproximadamente 102 nanosegundos más lento que un reloj polar. Obviamente, Einstein aquí sólo consideró la velocidad del tiempo, pero no consideró también el efecto gravitacional. Lo sabemos. Aunque la velocidad lineal en la superficie de la Tierra es diferente en diferentes latitudes: cuanto más lejos del ecuador, menor es la velocidad lineal y los dos polos son cero, la Tierra es un elipsoide y los polos están más cerca del centro. de la Tierra que el ecuador, por lo que la gravedad de los polos es mayor que el ecuador. Los efectos de estos dos factores sobre la velocidad del reloj se anulan entre sí y el efecto combinado es exactamente cero.

Los científicos superaron la prueba de la campana voladora. La diferencia medida entre el reloj de vuelo y el reloj de tierra es de 38 nanosegundos, lo que concuerda con el valor del cálculo teórico (35 nanosegundos), lo que demuestra que la velocidad del reloj no tiene nada que ver con la latitud. Esto muestra que la inferencia de Einstein en ese momento era errónea y que los relojes en el ecuador no funcionarían más lento que los relojes en los polos.

Se puede ver que cuando cualquier gran científico crea una nueva teoría científica, inevitablemente se verá limitado por las condiciones técnicas de la época. Los exploradores posteriores tienen la responsabilidad de probar estas teorías basándose en su propia práctica y descartarlas, heredarlas o modificarlas. No deben ser supersticiosos.

El espacio-tiempo es curvo;

La relatividad del tiempo incluye no sólo la desaceleración de un reloj en movimiento, sino también el concepto más básico del tiempo: su pasado, presente y futuro. propiedades.

En nuestra vida diaria, además de utilizar fechas para expresar el momento en que ocurrió un evento, también solemos utilizar tiempos verbales como "pasado", "presente" y "futuro". El uso del tiempo verbal para describir el tiempo refleja con precisión la esencia del tiempo como forma de existencia y movimiento material. No es fijo, siempre está cambiando. El futuro eventualmente se convierte en presente y luego en pasado, un fenómeno conocido como curvatura del espacio y el tiempo.

La teoría de la relatividad de Einstein demuestra que la "simultaneidad" es relativa, revelando así la relatividad del "futuro" y el "pasado". Según la teoría de la relatividad, para los observadores que se mueven en diferentes direcciones o a diferentes velocidades, el tiempo de un evento no tiene ni un pasado absoluto ni un futuro absoluto. Para un observador, dos eventos espacialmente separados pueden ocurrir simultáneamente, pero para otro observador que realiza movimientos diferentes, pueden ser diferentes. Por ejemplo, un observador puede descubrir que el evento A ocurre antes que el evento B; otro observador puede llegar a la conclusión opuesta, y un tercer observador puede incluso descubrir que ocurre al mismo tiempo. Las conclusiones de los tres observadores pueden ser correctas en sus respectivos marcos de referencia.

Así que no existe un "ahora" universal en la teoría de la relatividad. De hecho, las características del tiempo reveladas por la teoría de la relatividad de Einstein ilustran exactamente este punto.

Canal

Agujeros de gusano y túneles del tiempo

Nuestro universo es tan vasto que el diámetro del sistema solar es de aproximadamente un año luz (un año viajando a la velocidad de la luz). La estrella más cercana (Próxima Centauri) está a 4 años luz de distancia. Vega está a 26 años luz de nosotros, Altair está a 16 años luz y Altair también está a 16 años luz. Desde la perspectiva de la vida humana, es imposible viajar entre diferentes galaxias.

¿Existen otros atajos de un lugar de nuestro universo a otro? ¿Existe un "túnel del tiempo" que pueda acortar el tiempo de viaje interestelar? ¿Existen otros universos fuera del nuestro? Si es así, ¿existen "tuberías" entre diferentes universos?

La pregunta más interesante es: ¿existe un túnel del tiempo a través del cual podamos regresar al pasado, alcanzar el futuro o incluso cambiar la historia?

En la década de 1970, los astrónomos descubrieron agujeros negros galácticos en las regiones centrales de la Vía Láctea y otras galaxias, lo que atrajo aún más la atención sobre los viajes en el tiempo.

Desde el punto de vista de la física, viajar en el tiempo requiere superar el obstáculo de las grandes distancias entre estrellas, y la mejor manera de superar largas distancias es distorsionar el espacio. Por ejemplo, Beijing y Washington están muy separados y no es posible llegar a ellos en poco tiempo. Si la Tierra es como un trozo de papel y se puede doblar, simplemente doble los dos extremos de la Tierra para que Washington y Beijing se superpongan, ¿no sería más cercana la distancia entre los dos lugares? Entonces, ¿se pueden distorsionar el tiempo y el espacio? Según la teoría de la relatividad, esto se puede hacer siempre que existan regiones súper densas. Si el espacio y el tiempo estuvieran deformados, los astronautas podrían viajar a través de grandes distancias tan fácilmente como las hormigas se arrastran de un lado a otro de una hoja de papel doblada. Las regiones ultradensas necesarias para distorsionar el espacio-tiempo sólo pueden ser agujeros negros. Los agujeros negros pueden distorsionar el espacio-tiempo en forma de embudo, conectando dos estructuras espacio-temporales completamente diferentes en la parte inferior del embudo. Esto ahora se conoce como agujero de gusano.