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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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Enviado: 02/01/2025 14:02 |
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Basílica de San Martín de Tours (Tours)
Vista de la fachada
La basílica de San Martín de Tours (en francés: basilique Saint-Martin de Tours) es un edificio religioso situado en la ciudad francesa de Tours (Indre-et-Loire), cuya cripta alberga la tumba de san Martín de Tours.
La antigua colegiata de San Martín de Tours, que databa principalmente del siglo xi, fue desafectada, vandalizada y transformada en un establo en 1793, luego demolida tras el colapso de las bóvedas en 1797, y de la que solo se conservaron dos torres. La basílica actual, que es mucho más modesta, fue construida entre 1886 y 1902 en el estilo neobizantino por el arquitecto Victor Laloux (inaugurada en 1890). Es un edificio de piedra caliza, de granito y mármol, cubierto de pizarra. Para las pinturas murales, el arquitecto contó con Pierre Fritel, y la decoración se realizó con la ayuda del pintor y decorador Adrien Lavieille, hijo de Eugène Lavieille. Una estatua monumental de San Martín, en bronce,Nota 1 diseñada para decorar la cúpula, fue encargada al escultor Jean-Baptiste Hugues (prix de Rome en 1875). Víctor Thiébaut, fundidor, la entregó en 1889. El edificio fue consagrado como basílica el 4 de julio de 1925.
Los restos de la antigua colegiata (la torre de Carlomagno, la torre del reloj y una galería del claustro) han sido clasificados monumentos históricos por la lista de 1840.12 La estatua de San Martín que corona la cúpula, debilitada por las tormentas de principios de 2014, fue retirada el 17 de febrero de 2014 para ser restaurada; su base se consolidó y la estatua fue reinstalada el 15 de octubre de 2016, en previsión de San Martín, celebrado cada año el 11 de noviembre.
El presidente de la República Francesa lleva el título honorífico de canónigo (ad honores) de la basílica.
Historia del edificio
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La basílica del siglo v
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Tumba reconstruida de san Martín de Tours, en la cripta de la basílica: Nota 2 3 no contiene más que unas pocas reliquias y las intenciones de oración depositadas por los fieles.
El cuerpo de san Martín, que murió en Candes, fue trasladado a Tours y allí fue modestamente sepultado el 11 de noviembre de 397, tres días después de su muerte, en un cementerio cristiano a las afueras de la ciudad, al borde de la vía romana que partía hacia el oeste. Según Gregorio de Tours, el obispo Bricio (lat. Brictius) habría construido un edificio de madera en 437 para albergar la tumba y la (capa) de Martín, llamado por esta razón capilla. El obispo Perpétuus, habiendo constatado la atracción de este santuario, habría construido a su vez la primera basílica que albergaba la tumba de Martín, cuya dedicación tuvo lugar el 4 de julio de 470, noventa y nueve años después del ascenso de san Martín al episcopado de Tours.4 Gregorio de Tours da la siguiente descripción:
El obispo Perpétuus [...] hizo construir la gran basílica que subsiste incluso hoy, y que está a quinientos cincuenta pasos de la ciudad. Tiene ciento sesenta pies de largo y sesenta de ancho. Tiene en altura, hasta el techo, cuarenta y cinco pies. Tiene treinta y dos ventanas del lado del altar, y veinte en la nave, que está adornada con cuarenta y una columnas. En todo el edificio hay cincuenta y dos ventanas, ciento veinte columnas, ocho puertas, tres al lado del altar y cinco en la nave […] Como la boiserie de la primera capilla era de una estructura elegante, el pontífice no creyó oportuno destruir esta obra: hizo construir, en honor de los apóstoles Pedro y Pablo, otra basílica en la que hizo colocar esta boiserie.
L'évêque Perpétuus […] fit construire la grande basilique qui subsiste encore aujourd'hui, et qui est à cinq cent cinquante pas de la ville. Elle a cent soixante pieds de long et soixante de large. Elle a en hauteur, jusqu'à la voûte, quarante-cinq pieds. Elle a trente-deux fenêtres du côté de l'autel et vingt dans la nef qui est ornée de quarante-et-une colonnes. Dans tout l'édifice, il y a cinquante-deux fenêtres, cent vingt colonnes, huit portes, trois du côté de l'autel et cinq dans la nef […] Comme la boiserie de la première chapelle était d'une structure élégante, le pontife ne crut pas à propos de détruire cet ouvrage : il fit btir, en l'honneur des apôtres Pierre et Paul, une autre basilique dans laquelle il fit placer cette boiserie.
El cuerpo de Martin fue enterrado en un sarcófago detrás del altar principal de la nueva basílica.6 Un gran bloque de mármol colocado elevado sobre la tumba, donado por el obispo Euphronius d’Autun (472-475), marcaba el lugar a los fieles reunidos detrás del altar, y según Werner Jacobsen7 a los peregrinos instalados en el atrium de la basílica que, contra la costumbre, se encontraba detrás de la iglesia, es decir, en el lado del ábside, siendo visible el bloque desde una fenestrelle del muro del ábside.
En 508, fue en la iglesia del obispo san Perpetuo donde Clodoveo I, al día siguiente de su victoria sobre los visigodos en la batalla de Vouillé, recibió las insignias de cónsul de manos de los embajadores del emperador Anastasio I (emperador), tras lo cual montó a caballo y recorrió la distancia entre la basílica y la catedral de Tours lanzando dinero al pueblo.8 La iglesia sufrió un grave incendio en 558. Estaba servida por una comunidad religiosa dirigida por un abad de quien habla Gregorio de Tours y que practicaba el ritual de la «laus perennis» (más tarde, doscientos religiosos se turnaban en grupos de veinte). El estatuto de esta comunidad, enormemente enriquecida por la peregrinación, se volvió problemático a partir de las reformas de Pipino el Breve, que quería imponer la regla de San Benito en todos los monasterios del reino franco (741). La comunidad, fuerte en sus tradiciones antiguas, resistió. Un establecimiento benedictino fue fundado en Cormery en 791 por el abad Ithier para aquellos que deseaban seguir la regla, y fue desarrollado por su sucesor Alcuin, abad de San Martín desde 796 a 804.
Por último, un concilio celebrado en Aix-la-Chapelle en 817 bajo el impulso de Benedicto de Aniane impuso imperativamente la regla benedictina a todas las comunidades que se llamaban «monastères» ; los «clérigos» de San Martín tuvieron que elegir entre el estatuto de «monjes» y el de «canónigos» y adoptaron el segundo. A partir de esta fecha, el santuario de San Martín ya no fue considerado un monasterio, sino como una colegiata servida por canónigos. El jefe de la comunidad se siguió llamado «abbé de Saint-Martin», pero desde 844 era un laico (en 860, era el príncipe Luis, heredero de Carlos el Calvo; en 866, era Roberto el Fuerte, conde de Tours y antepasado de los Capetos).
Fue el principal lugar de peregrinación cristiana en el siglo v (San Martín era en todo caso el santo protector de la Galia). El Concilio de Chalon (-sur-Saone) en 813 dio a esta peregrinación la misma importancia que a la de Roma.9
La basílica medieval (siglo ix - 1802)
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Vista lejana de la torre de Carlomagno (ca. 1100) Vista lejana de la torre del reloj (siglo xiii)
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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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