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General: MARTIN MCFLY "BACK TO THE FUTURE" FATIMA GATE MARS/TUESDAY SEPTEMBER 11TH FATIMA
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24.4: El tiempo en la relatividad general
Objetivos de aprendizaje
Al finalizar esta sección usted podrá:
- Describe cómo la gravedad de Einstein ralentiza los relojes y puede disminuir la frecuencia de oscilación de una onda de luz.
- Reconocer que la disminución gravitacional en la frecuencia de una onda de luz se compensa con un aumento en la longitud de onda de la onda de luz (el llamado desplazamiento al rojo gravitacional), de modo que la luz continúa viajando a una velocidad constante.
La teoría de la relatividad general hace varias predicciones sobre el comportamiento del espacio y el tiempo. Una de estas predicciones, expresada en términos cotidianos, es que cuanto más fuerte es la gravedad, más lento es el ritmo del tiempo . Tal afirmación es muy contraria a nuestra noción intuitiva del tiempo como un flujo que todos compartimos. El tiempo siempre ha parecido el concepto más democrático: todos nosotros, independientemente de nuestra riqueza o estatus, parecemos movernos juntos desde la cuna hasta la tumba en la gran corriente del tiempo.
Pero Einstein argumentó que esto sólo nos parece así porque todos los humanos hasta ahora hemos vivido y muerto en el entorno gravitacional de la Tierra. No hemos tenido la oportunidad de poner a prueba la idea de que el ritmo del tiempo podría depender de la fuerza de la gravedad, porque no hemos experimentado gravedades radicalmente diferentes. Además, las diferencias en el flujo del tiempo son extremadamente pequeñas hasta que se ven involucradas masas verdaderamente grandes. Sin embargo, la predicción de Einstein ya ha sido puesta a prueba, tanto en la Tierra como en el espacio.
Las pruebas del tiempo
En 1959, un ingenioso experimento utilizó el reloj atómico más preciso conocido para comparar las mediciones de tiempo en la planta baja y en el piso superior del edificio de física de la Universidad de Harvard. Como reloj, los experimentadores utilizaron la frecuencia (el número de ciclos por segundo) de los rayos gamma emitidos por el cobalto radiactivo. La teoría de Einstein predice que un reloj de cobalto de la planta baja, al estar un poco más cerca del centro de gravedad de la Tierra, debería funcionar ligeramente más lento que el mismo reloj del piso superior. Esto es precisamente lo que observaron los experimentos. Más tarde, los relojes atómicos se incorporaron a los aviones que volaban a gran altura e incluso en uno de los vuelos espaciales Gemini. En cada caso, los relojes más alejados de la Tierra funcionaron un poco más rápido. Si bien en 1959 no importaba mucho si el reloj de la parte superior del edificio funcionaba más rápido que el del sótano, hoy ese efecto es muy relevante. Todo teléfono inteligente o dispositivo que se sincronice con un GPS debe tener en cuenta esto (como veremos en la siguiente sección) ya que los relojes de los satélites funcionarán más rápido que los relojes de la Tierra.
El efecto es más pronunciado si la gravedad involucrada es la del Sol y no la de la Tierra. Si una gravedad más fuerte ralentiza el paso del tiempo, entonces una onda de luz o de radio que pase muy cerca del borde del Sol tardará más en llegar a la Tierra de lo que esperaríamos según la ley de la gravedad de Newton (tardará más porque el espacio-tiempo se curva en las proximidades del Sol). Cuanto menor sea la distancia entre el rayo de luz y el borde del Sol en su aproximación más cercana, mayor será el retraso en el tiempo de llegada.
En noviembre de 1976, cuando las dos naves espaciales Viking operaban en la superficie de Marte, el planeta pasó detrás del Sol visto desde la Tierra (Figura 24.4.1 24.4.1). Los científicos habían programado previamente a Viking para que enviara una onda de radio hacia la Tierra que pasaría extremadamente cerca de las regiones exteriores del Sol. Según la relatividad general, habría un retraso porque la onda de radio pasaría por una región donde el tiempo transcurría más lentamente. El experimento pudo confirmar la teoría de Einstein con un margen de error del 0,1%.
 Cifra 24.4.124.4.1Retrasos temporales de las ondas de radio cerca del Sol. Las señales de radio de la sonda Viking en Marte sufrieron retrasos cuando pasaron cerca del Sol, donde el espacio-tiempo presenta una curvatura relativamente pronunciada. En esta imagen, el espacio-tiempo se representa como una lámina de goma bidimensional.
Desplazamiento al rojo gravitacional
¿Qué significa que el tiempo transcurre más lentamente? Cuando la luz emerge de una región de fuerte gravedad donde el tiempo se ralentiza, la luz experimenta un cambio en su frecuencia y longitud de onda. Para entender lo que sucede, recordemos que una onda de luz es un fenómeno que se repite: una cresta sigue a otra con gran regularidad. En este sentido, cada onda de luz es un pequeño reloj que marca el ritmo de su ciclo de onda. Si una gravedad más fuerte ralentiza el ritmo del tiempo (en relación con un observador externo), entonces la velocidad a la que una cresta sigue a otra debe ser correspondientemente más lenta, es decir, las ondas se vuelven menos frecuentes .
Para mantener constante la velocidad de la luz (el postulado clave en las teorías de la relatividad especial y general de Einstein), la menor
frecuencia
Debe ser compensado por un período más largo.
longitud de onda
Este tipo de aumento en
longitud de onda
(cuando es causada por el movimiento de la fuente) es lo que llamamos unacorrimiento al rojoen
Radiación
y Spectra. Aquí, porque es
gravedad
y no el movimiento que produce las longitudes de onda más largas, llamamos al efecto undesplazamiento al rojo gravitacional .
La llegada de la tecnología de la era espacial hizo posible medir
desplazamiento al rojo gravitacional
con una precisión muy alta. A mediados de la década de 1970, un hidrógeno máser, un dispositivo similar a un láser que produce una
microonda
señal de radio en un determinado
longitud de onda
, fue transportado por un cohete a una altitud de 10.000 kilómetros. Se utilizaron instrumentos en tierra para comparar la
frecuencia
de la señal emitida por el máser del cohete con la de un máser similar en la Tierra. El experimento demostró que el campo gravitatorio más fuerte en la superficie de la Tierra realmente ralentizó el paso del tiempo en relación con el medido por el máser en el cohete. El efecto observado coincidió con las predicciones de la relatividad general con una precisión de unas pocas partes en 100.000.
Estos son sólo algunos ejemplos de pruebas que han confirmado las predicciones de la relatividad general. Hoy en día, la relatividad general se acepta como nuestra mejor descripción de la
gravedad
y es utilizado por astrónomos y físicos para comprender el comportamiento de los centros de las galaxias, el comienzo del universo y el tema con el que comenzamos este capítulo: la muerte de estrellas verdaderamente masivas.
Relatividad: una aplicación práctica
A estas alturas, puede que te preguntes: ¿por qué debería preocuparme por la relatividad? ¿Acaso no puedo vivir perfectamente sin ella? La respuesta es que no puedes. Cada vez que un piloto aterriza un avión o utilizas un GPS para determinar dónde estás mientras conduces o haces una caminata por el campo, tú (o al menos tu dispositivo con GPS) debes tener en cuenta los efectos de la relatividad general y especial.
El GPS se basa en un conjunto de 24 satélites que orbitan alrededor de la Tierra, y al menos 4 de ellos son visibles desde cualquier punto de la Tierra.
satélite
El GPS lleva un reloj atómico de gran precisión. El receptor GPS detecta las señales de los satélites que se encuentran en la superficie y calcula la posición del usuario basándose en el tiempo que tardan dichas señales en llegar hasta el lugar. Supongamos que queremos saber dónde nos encontramos a una distancia de 15 metros (los dispositivos GPS pueden hacerlo mucho mejor). Como la luz tarda sólo 50 milmillonésimas de segundo en recorrer 15 metros, los relojes de los satélites deben estar sincronizados al menos con esta precisión, y por lo tanto deben tenerse en cuenta los efectos relativistas.
Los relojes de los satélites orbitan la Tierra a una velocidad de 14.000 kilómetros por hora y se mueven mucho más rápido que los relojes de la superficie terrestre. Según la teoría de la relatividad de Einstein, los relojes de los satélites funcionan más lentamente que los relojes de la Tierra en aproximadamente 7 millonésimas de segundo por día. (No hemos analizado la teoría especial de la relatividad, que trata de los cambios cuando los objetos se mueven muy rápido, por lo que tendrá que confiar en nuestra palabra en esta parte).
Las órbitas de los satélites se encuentran a 20.000 kilómetros sobre la Tierra, donde la gravedad es unas cuatro veces más débil que en la superficie terrestre. La relatividad general dice que los relojes en órbita deberían marcar unas 45 millonésimas de segundo más rápido que en la Tierra. El efecto neto es que el reloj de un satélite avanza unos 38 microsegundos al día. Si no se tuvieran en cuenta estos efectos relativistas, los errores de navegación empezarían a acumularse y las posiciones se desviarían unos 11 kilómetros en un solo día.
Conceptos clave y resumen
La relatividad general predice que cuanto más fuerte es la gravedad, más lentamente debe transcurrir el tiempo. Los experimentos en la Tierra y con naves espaciales han confirmado esta predicción con una precisión notable. Cuando la luz u otra radiación emerge de un remanente compacto más pequeño, como una enana blanca o una estrella de neutrones, muestra un corrimiento al rojo gravitacional debido a la desaceleración del tiempo.
https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Astronomy__Cosmology/Astronomy_1e_(OpenStax)/24%3A_Black_Holes_and_Curved_Spacetime/24.04%3A_Time_in_General_Relativity
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La iglesia de Saint-Laurent de París es una iglesia fundada en el siglo XV localizada en el X Distrito, en el antiguo recinto de Saint-Laurent, 119, rue du Faubourg-Saint-Martin, 68, boulevard de Strasbourg y 68, boulevard de Magenta.
La iglesia está construida sobre el eje norte-sur de París que conecta Senlis y Orleans y que fue trazado por los romanos durante la mitad del siglo ii a. C., la actual rue du Faubourg-Saint-Martin, rue Saint-Martin, rue Saint-Jacques y rue du Faubourg-Saint-Jacques.
Después de las clasificaciones y registros iniciales como monumentos históricos, el 1 de febrero de 1945 (79 años), la iglesia fue enteramente clasificada por decreto del 16 de diciembre de 2016.1
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France’s Macron and Pope Francis hold unusually long meeting
Updated 26 June 2018
REUTERS
June 26, 201812:24
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- Macron and Pope Francis spoke for nearly an hour in the Vatican’s Apostolic Palace
- The two discussed “protection of the environment, migration, and commitment to conflict prevention and resolution"
VATICAN CITY: French President Emmanuel Macron, accused at home of straining France’s secular foundations by seeking to mend ties with the Catholic Church, had an unusually long and cordial meeting with Pope Francis on Tuesday.
They spoke for nearly an hour in the official papal library in the Vatican’s Apostolic Palace, about twice as long as Francis usually spends with heads of state or government.
A Vatican statement said the two discussed “protection of the environment, migration, and multilateral commitment to conflict prevention and resolution, especially in relation to disarmament.”
They also spoke about prospects for resolving conflicts in the Middle East and Africa and the future of Europe, it said.
At the end of the private part of the audience, Macron gave Francis a rare copy of Goerges Bernanos 1936 book “Diary of a Country Priest.”
“I’ve read this book many times and it has done me good. It is a book that I have always loved very much,” the pope told Macron, 40, who was accompanied in the public parts of the meeting by his wife Brigitte, 65.
Francis gave Macron a medallion depicting Martin of Tours, a 4th century saint who is depicted cutting his cloak in half to give it to a beggar in winter.
“This means the vocation of those who govern is to help the poor. We are all poor,” Francis told Macron as he was giving him the medallion.
As Macron left the library, he and Francis exchanged a two-cheek kiss, another very usually gesture between a pope and a visiting head of state.
The Vatican was expected to issue a statement later on the themes discussed during the private talks.
Two months ago, Macron called for stronger ties between the state and the Catholic Church, a move critics said blurred a line that has kept French government free of religious intervention for generations.
The issue is particularly sensitive in historically Catholic France, where matters of faith and state were separated by law in 1905 and which is now home to Europe’s largest Muslim and Jewish communities.
France’s guiding principles also hold that religious observance is a private matter, for all faiths.
Macron was raised in a non-religious family and was baptized a Roman Catholic at his own request when he was 12.
On Tuesday afternoon Macron was due to be installed as the “First and Only Honorary Canon” of the Rome Basilica of St. John’s in Lateran, which is the pope’s cathedral in his capacity as bishop of Rome.
Under a tradition that began in the 15th century when France was a monarchy, French leaders are automatically given the title.
https://www.arabnews.com/node/1328511/world
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