Qual é a velocidade do tempo? [fechado]

Atrevo-me a dar uma resposta muito breve que” provavelmente não é o que a maioria das pessoas esperaria, mas está profundamente enraizado na experiência:

A velocidade do tempo é apenas a velocidade de um relógio – isto é, de quão rápido algum tipo de ciclo repetido pode ser feito.

Os relógios, portanto, só têm significado em relação um ao outro. Você pode definir um como padrão e medir o outro por ele, mas nunca pode realmente definir “o” padrão de tempo.

Isso é realmente muito A maneira de Einstein de definir o tempo – ou seja, é “uma maneira muito Mach de definir o tempo, já que Einstein insistiu muito em hiper-realismo na definição de grandezas físicas a partir de Mach.

Agora, provavelmente você pensou que eu iria responder que há algum tipo de velocidade de um objeto ao longo de um eixo de tempo $ t $ que tem “comprimento” quase da mesma maneira que X, Y ou Z, não em termos de ciclos. Isso é certamente o que me vem à mente, na verdade!

Enquanto vejo $ t $ como tendo curvas de comprimento de estilo XYZ comum por ser uma abstração incrivelmente útil, é difícil experimentalmente fazer $ t $ se comportar totalmente como um comprimento. A principal razão é que o relógio com seus ciclos fica preso em seu nariz e exigindo que, em algum ponto, você “pegue emprestado” um eixo semelhante a um espaço do espaço XYZ e use-o para escrever uma sequência de ciclos de relógio (chamados próprios tempo ou $ \ tau $) no papel. Como resultado, não é realmente $ t $ que você está desenhando nesses diagramas. Em vez disso, você está pegando emprestado um pouco do espaço comum e mapeando os ciclos do relógio para ele, fazendo-os parecer mais longos a maneira como você os representa e não como eles realmente funcionam.

Felizmente, há uma abordagem diferente e mais satisfatória para a questão de o tempo ter duração, sugerida por relatividade especial , ou SR. SR diz que o espaço XYZ e $ t $ são intercambiáveis e de uma maneira muito específica. Portanto, mesmo que haja sempre uma necessidade de escrever alguns ciclos nos diagramas – a hora certa acontece! – você pode argumentar que há, no entanto, um limite no qual os objetos que viajam cada vez mais perto da velocidade da luz parecem cada vez mais como se seu eixo do tempo tivesse sido alterado para um comprimento estático ao longo de alguma direção regular de deslocamento XYZ.

Portanto, com esse tipo de pensamento leve ao limite, você pode construir um conceito mais explícito de $ t $ como um eixo com comprimento no estilo XYZ.

Também fornece uma boa resposta para sua pergunta. Visto que o tempo certo chega a uma parada quase completa quando um objeto se aproxima da velocidade da luz, você pode dizer que na verdade “roubou” a velocidade daquele objeto ou nave espacial através do tempo (da sua perspectiva ou quadro, não dela!) E converteu-o totalmente em uma velocidade através do espaço (da sua perspectiva).

Então aí está sua resposta: que a velocidade “roubada” ao longo de $ t $ parece corresponder mais de perto com a velocidade da luz $ c $ em espaço comum, uma vez que essa é a velocidade do espaço real em que o tempo apropriado $ \ tau $ chega (no limite) a uma parada completa. Essa ideia de que os objetos “se movem” à velocidade da luz ao longo do eixo $ t $ é, na verdade, uma suposição muito comum nos diagramas da relatividade. Ele aparece, por exemplo, sempre que você vê um diagrama de cones de luz cujo ângulo do cone é $ 45 ^ \ circ $. Por que $ 45 ^ \ circ $? Porque esse é o ângulo que você obtém se presumir que a “velocidade” da luz ao longo do eixo $ t $ é idêntica à sua velocidade $ c $ no espaço XYZ comum.

Agora, há alguma falha em como isso poderia ser interpretado? Pode apostar que sim! A ideia de uma “velocidade” no tempo é, por exemplo, problemática de várias maneiras – tente escrevê-la como uma derivada e você verá o que quero dizer. Mas ter essa perspectiva, pelo menos em termos de como pensar no problema, dá uma simplicidade muito boa para as unidades envolvidas, bem como essa simplicidade conceitual em como pensar nisso.Mais importante, onde essa simplicidade continua aparecendo nas representações de algo na física, é quase certo que reflete algum tipo de realidade mais profunda que realmente está lá.

Comentários

• Não tenho problemas com sua resposta, exceto pela possibilidade de confusão semântica, termos como " como espaço " etc. tendo um significado técnico definido na relatividade que poderia confundir o OP se ele fosse mais aprofundado. Gosto da definição ainda mais curta de tempo em Misner, Thorne e Wheeler: " O tempo é definido para fazer o movimento parecer simples! " 🙂
• Michael Brown, excelente pegada. Eu só não estava pensando no espaço- gosto de intervalos quando eu disse isso. ' editarei para maior clareza mais tarde, espero que esta noite.
• -1 porque posso ' para seguir esta resposta. É ' cheio de loo se, linguagem figurativa, e se houver ' s algum significado aqui, posso ' explicar.
• Oi @BenCrowell, desculpe, eu apenas ri alto quando vi este – touche! Uau, essa resposta é tão antiga que ' esqueci que a escrevi! É um pouco desleixado, não ' não é? Provavelmente tarde da noite. Er, espero que você só tenha encontrado porque alguém acabou de editá-lo ou algo assim? … Uma vez, um colega da área de química pesquisou todas as respostas que eu ' d todas ali, apenas para que ele pudesse votar contra metade deles depois que eu ' d uma resposta que ele não gostou sobre algo não relacionado! E desculpe por abandonar a teoria das cordas (de novo) em meu único comentário, mas é realmente apenas frustração. COMO ST prevê gerações?
• Isso é como a explicação de Brian Greene ' sobre a dilatação do tempo em seu livro The Elegant Universe. Nós ' somos um carro de corrida viajando por uma longa pista reta em nossa velocidade máxima (a velocidade da luz), que é como viajar no tempo. Se também quisermos ir do lado esquerdo da pista para a direita, à medida que dirigimos ao longo dela, devemos usar um pouco da nossa velocidade direta (tempo) para nos movermos nesta dimensão adicional, e então nossa velocidade geral, medida ao longo do comprimento da pista, será um pouco mais lenta.