La teoría de la relatividad general de Einstein puso patas arriba la comprensión del universo por parte de la humanidad hace más de un siglo y, desde entonces, los científicos han descubierto que la marcha constante del tiempo es cualquier cosa menos constante. Entre las inquietantes implicaciones de relatividad general es que el tiempo pasa más rápido en la parte superior de cada escalera en el mundo que en la parte inferior.
Este fenómeno alucinante ocurre porque cuanto más cerca está un objeto de la Tierra, más fuertes son los impactos de la gravedad. Y debido a que la relatividad general describe la gravedad como la deformación del espacio y el tiempo, el tiempo mismo viaja más lentamente a mayores altitudes y mayores distancias de la Tierra, donde la gravedad tiene un efecto menor.
Entonces, si el tiempo está vinculado a gravedad, ¿significa eso que las personas en la cima de las montañas envejecen más rápido que las personas al nivel del mar? ¿El aumento de la gravedad hace que las personas envejezcan más lentamente?
De hecho, para todos los objetos más alejados de un campo gravitatorio, como Tierrael tiempo en realidad se mueve más lentamente, James Chin-wen Chou (se abre en una pestaña nueva), un físico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en Boulder, Colorado, le dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico. Eso significa que las personas que viven en altitudes elevadas envejecen un poco más rápido que las que viajan a través del espacio-tiempo al nivel del mar.
«La gravedad nos hace envejecer más lentamente, en términos relativos», dijo Chou. «En comparación con alguien que no está cerca de ningún objeto masivo, estamos envejeciendo más lentamente en una cantidad muy pequeña. De hecho, para esa persona, todo el mundo que nos rodea evoluciona más lentamente bajo el efecto de la gravedad».
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Las diferencias son menores pero medibles. Si te sentaras en la cima de el Monte Everest — que está a 29.000 pies (8.848 metros) sobre el nivel del mar — durante 30 años, sería 0,91 milisegundos mayor que si hubiera pasado esos mismos 30 años a nivel del mar, según NIST (se abre en una pestaña nueva). Del mismo modo, si los gemelos que viven al nivel del mar se separan durante 30 años, uno se muda a Boulder, Colorado, a una milla de altura (1600 m), y el otro se queda donde está, el gemelo de gran altura sería 0,17 milisegundos mayor que su gemelo. cuando se reencuentran.
en un experimento sorprendentelos investigadores del NIST utilizaron uno de los relojes atómicos más precisos del mundo para demostrar que el tiempo corre más rápido incluso a solo 0,008 pulgadas (0,2 milímetros) sobre la superficie de la Tierra.
«Estos no son solo cálculos», dijo Tobias Bothwell (se abre en una pestaña nueva)físico del NIST y coautor de un artículo de 2022 publicado en la revista Naturaleza (se abre en una pestaña nueva) describiendo el experimento. «Hemos visto el cambio en el tictac de un reloj a una distancia de aproximadamente el ancho de un cabello humano», dijo a WordsSideKick.com.
La clave para comprender por qué los objetos masivos deforman el paso del tiempo es reconocer que «tiempo espacial» es un tapiz de cuatro dimensiones tejido a partir de tres coordenadas espaciales (arriba/abajo, derecha/izquierda y adelante/atrás) y una coordenada de tiempo (pasado/futuro). La gravedad, en un modelo relativista, es como la llamamos cuando cualquier objeto con la masa distorsiona ese tapiz, curvando el espacio y el tiempo como uno solo.
«Cualquier cosa que posea masa afecta el espacio-tiempo», andres norton (se abre en una pestaña nueva), profesor de astrofísica en The Open University en el Reino Unido, le dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico. En la vecindad de un objeto con masa, «el espacio-tiempo se distorsiona, lo que resulta en la flexión del espacio y la dilatación del tiempo.
«El efecto es real y medible, pero insignificante en situaciones cotidianas», dijo Norton.
Sin embargo, cuando se trata de situaciones no cotidianas, este fenómeno, también conocido como gravitacional dilatación del tiempo – puede ensuciarse. Según Norton, los satélites GPS que dan la vuelta al mundo a una altitud de 20.186 kilómetros (12.544 millas) deben ajustarse al hecho de que sus relojes funcionan 45,7 microsegundos más rápido que los relojes aquí abajo, en el transcurso de 24 horas.
«El efecto más apremiante de la relatividad sobre el paso del tiempo es probablemente la precisión del GPS», dijo Chou. «Porque ellos [GPS satellites] se mueven a altas velocidades y muy lejos de la tierra, los efectos relativistas de la velocidad y la gravedad deben tenerse en cuenta cuidadosamente para que podamos inferir nuestra posición en el globo con alta precisión».
Más cerca de casa, está claro que la gravedad, de hecho, nos hace envejecer más lentamente. Claro, generalmente es solo una cuestión de milisegundos, y esconderse al nivel del mar no es una estrategia viable contra el envejecimiento. Pero el tiempo es precioso y fugaz, especialmente cuando está lejos de cualquier objeto con masa.
