In che modo la gravità causa la distorsione del tempo?

Immagina questo: lo spazio intorno a te è un enorme pezzo di tessuto e quella gravità sono sfere di pesi diversi posizionate in punti casuali di quel tessuto. Mettendo una palla pesante sul tessuto, crea un piccolo “cratere” e se metti un'altra palla più leggera in questo cratere, fondamentalmente rotola verso la palla più pesante. Questo rotolamento dalla palla più leggera a quella più pesante è un'attrazione gravitazionale.

Poi arriva la luce. Immagina che la luce viaggi come una goccia d'acqua lungo il tessuto ad una velocità costante che non cambia. Ciò che percepisci come tempo è essenzialmente il tempo impiegato da una goccia d'acqua (cioè luce) per raggiungere i tuoi occhi da un oggetto. Ora, se immagini una grande palla pesante nel mezzo di un grande foglio di tessuto contro una piccola palla leggera posta nella stessa posizione di questo foglio di tessuto, la distanza delle palle dai tuoi occhi sembrerà la stessa. Tuttavia, a causa del peso della palla più pesante che crea un “cratere” più grande, la quantità effettiva di tessuto tra te e la palla più pesante è effettivamente più grande. Tornando alla goccia d'acqua che è leggera, la luce impiegherà più tempo per viaggiare dall'oggetto più grande e pesante a te perché ha bisogno di attraversare una maggiore quantità di tessuto (e la sua velocità rimane costante). Questo tempo più lungo è una spiegazione semplificata di come la gravità deformi il tempo

La penso così: la velocità della luce è una costante universale. Niente può viaggiare più velocemente, nemmeno le informazioni o la realtà. Quindi, in un senso molto reale, la velocità della luce è anche la velocità del tempo. La velocità della realtà.

Inoltre, lo spazio e il tempo sono due sfaccettature della stessa cosa. Lo chiamano persino spazio-tempo.

La gravità non è affatto un campo o una forza. È l'effetto che la materia nell'universo ha sullo spazio-tempo. Curva lo spazio e, poiché sono la stessa cosa, anche la gravità curva il tempo. Quindi più ti avvicini a un oggetto enorme, più il tempo diventa compresso. Quando stavi fluttuando nello spazio (o orbitando attorno a una massa) stai sperimentando un tempo non compresso.

Ora per l'accelerazione: quando scendi da una collina acceleri, giusto? Nei calcoli della relatività, gravità e accelerazione sono la stessa cosa con nomi diversi. Le aree dello spazio-tempo vengono compresse da oggetti enormi. Quando ti avvicini a un oggetto enorme, il tempo compresso ti sembra normale, ma un osservatore esterno sta vivendo un tempo non compresso, quindi le tue misurazioni della tua velocità e quelle della tua velocità sarebbero diverse. Quando ti avvicini alla massa, senti lo stesso tempo, ma un osservatore in orbita ti vedrebbe cadere più lentamente a causa dell'effetto di compressione. Più grande è l'oggetto, più pronunciata è la differenza.

Se qualcuno ti vedesse cadere in un buco nero, ti vedrebbe precipitarti dentro a velocità enorme, ma dal tuo punto di vista, richiederebbe molto più tempo. L'area non fisica dell'orizzonte degli eventi attorno al buco nero dove la gravità è così forte che la velocità della luce non è abbastanza veloce per superare la compressione spazio-temporale. E ricorda che l'accelerazione e la gravità sono la stessa cosa. L'effetto è così pronunciato che se tu fossi su un'astronave che ha accelerato quasi alla velocità della luce, un viaggio verso la stella più vicina potrebbe sembrare 4 anni a un osservatore esterno, ma ti sembrerebbero solo 8 mesi.

Se è difficile da capire, non preoccuparti, anche se sappiamo che l'universo funziona in questo modo, è molto controintuitivo. Possiamo provarlo matematicamente e confermare che è vero con le osservazioni, ma qualsiasi fisico ammetterà che è molto difficile da capire perché la scala in cui viviamo, la fisica newtoniana governa. Il nostro cervello ha lo scopo di capire causare un effetto di piccoli oggetti. Durante la nostra evoluzione non siamo mai stati sfidati con costanti universali che influenzano i buchi neri.

Ecco un video che lo spiega meglio di me. https://youtu.be/QQRj 78 jOxWo Ecco un video sul perché la gravità non è una forza: https://youtu.be/XRr1kaXKBsU

La gravità è ciò che chiamiamo la matematica che spiega come gli oggetti si muovono. Possiamo prevedere molte cose usando quella matematica. Possiamo dirti esattamente dove sarà Venere nel cielo notturno tra otto anni usando quella matematica, è davvero una buona matematica.

Molto le persone intelligenti hanno notato che c'erano previsioni che non erano così accurate usando la nostra matematica gravitazionale e hanno lavorato a lungo sul problema fino a quando hanno scoperto che potevano fare previsioni più accurate distorcendo il tempo.

Poiché la nuova matematica è più accurata, possiamo dire con la stessa certezza di qualsiasi altra cosa che lo spazio e il tempo sono entrambe variabili del nostro universo che possono essere misurate in modo misurabile.

Ci siamo evoluti per raccogliere le zecche a vicenda e individuare i predatori nell'erba alta. Non esercitare troppa pressione su quel tuo cervello per avvolgerlo intorno a questo. Stai facendo bene.

Intuizione molto semplice:

Velocità=Distanza / Tempo

(misuri la velocità della tua auto in miglia orarie).

La velocità della luce, C, è costante in tutti i fotogrammi di riferimento (suggerimento: questo fa parte di ciò che ci ha fatto scoprire lo spazio e la distorsione temporale).

Poiché la gravità curva lo spazio, allunga le distanze (pensa che la strada ventosa sia più lunga della strada diritta tra due punti).

Se C è fisso e massa / gravità allunga lo spazio, l'unica altra cosa che può cambiare per farlo funzionare è il cambio del tempo.

C=⬆️ Distanza / ⬆️ Ora

ie il tempo rallenta per la luce (e in realtà tutte le cose) nello spazio ad alta gravità / deformato

La brillantezza di Einstein stava mostrando come una velocità costante della luce in QUALSIASI quadro di riferimento (razzo in movimento, nello spazio tempo curvo, ecc …) implica che il tempo e lo spazio stessi si deformino.

Nota : le relazioni effettive che coinvolgono la massa sono ciò che specifica la relatività generale e sono più complicate. Questo esempio spiega solo l'intuizione su come il tempo e la distanza sono fondamentalmente correlati.

Perché lo spazio e il tempo sono concetti correlati. Dì che ti ci vogliono secondi per camminare dal punto A al B. Ora immagina lo spazio tra il punto A e B è teso come un elastico, ora ci vorrà più tempo di 10 secondi.
La forza di gravità determina la distorsione dello spazio e quindi la dilatazione del tempo.