Dilatação do tempo

Definição

A dilatação do tempo é o prolongamento do intervalo de tempo entre dois eventos para um observador em um quadro inercial que está se movendo em relação ao quadro restante dos eventos (no qual os eventos ocorrem no mesmo local).

A desaceleração do tempo, de acordo com a teoria da relatividade que ocorre em um sistema em movimento em relação a um observador externo e que se torna aparente especialmente quando a velocidade do sistema se aproxima da da luz

A velocidade da luz é constante, mas a duração e o tempo podem mudar quando os objetos viajam perto da velocidade da luz. Essas mudanças dependem do movimento relativo do observador e do objeto.

O que é dilatação do tempo?

A dilatação do tempo é um fenômeno científico que ocorre de acordo com a teoria da relatividade.

Quando dois observadores estão presentes, cada um experimentará o tempo de maneira diferente do outro, levando cada um a acreditar que a experiência do outro está errada.

A dilatação do tempo pode ser criada através de uma diferença relativa de velocidade entre os dois observadores ou a diferença na distância em relação a uma grande massa.

A primeira situação é referida como dilatação do tempo da velocidade relativa e a segunda é conhecida como dilatação do tempo gravitacional.

Qualquer dilatação do tempo causada por uma diferença relativa de velocidade levará um observador a acreditar que o tempo está se movendo mais lentamente para o segundo observador. Nesta configuração, os dois observadores devem estar longe de qualquer massa gravitacional e devem estar se movendo a velocidades significativas para que o efeito seja significativo o suficiente para detectar.

Velocidades mais altas aumentam a quantidade de tempo de dilatação experimentada pelos observadores.

Cada observador carrega um relógio e observa o relógio do outro observador em relação ao seu próprio relógio.

Devido às velocidades relativas, o tempo parece se dilatar ou diminuir no outro relógio em relação ao relógio local. Esse fenômeno será experimentado por ambos os indivíduos, e ambos os observadores sentirão que o outro relógio está se movendo mais devagar em relação aos seus próprios relógios.

A dilatação do tempo gravitacional é o segundo tipo descrito pela relatividade. Durante esta situação, dois observadores estão em repouso um com o outro e uma massa gravitacional.

Ambos os observadores estão situados a diferentes distâncias da massa, o que é significativo o suficiente para permitir a experiência de dilatação do tempo.

O observador que está mais próximo da massa está experimentando uma força gravitacional mais forte da massa em relação ao observador que está mais distante. A força gravitacional da massa é às vezes referida como poço de gravidade, e o primeiro observador é descrito como mais profundo no poço do que o segundo observador.

Cada um dos dois observadores carrega um relógio para registrar o tempo.

O primeiro observador, que está mais próximo da massa gravitacional, experimentará o relógio do outro observador tão rápido quanto o seu próprio relógio, enquanto o segundo observador verá o relógio do primeiro observador mais lento que o seu próprio relógio.

Cada observador ainda experimenta o relógio local para ser o registro correto de tempo. Ao contrário da situação de velocidade relativa, os observadores nessa situação concordam que um relógio é o mais lento, enquanto o outro é o mais rápido.

Dilatação do tempo – Física

Dilatação do tempo, na teoria da relatividade especial, o “abrandamento” de um relógio, conforme determinado por um observador que está em movimento relativo em relação a esse relógio.

Na relatividade especial, um observador em movimento inercial (isto é, não acelerador) tem um meio bem definido de determinar quais eventos ocorrem simultaneamente com um determinado evento.

Um segundo observador inercial, que está em movimento relativo em relação ao primeiro, no entanto, discordará do primeiro observador em relação a quais eventos são simultâneos com aquele dado evento. (Nenhum observador está errado nessa determinação; ao contrário, sua discordância reflete apenas o fato de que simultaneidade é uma noção dependente de observador em relatividade especial.)

É necessária uma noção de simultaneidade para fazer uma comparação das taxas de relógios transportados pelo relógio. dois observadores.

Se a noção de simultaneidade do primeiro observador for usada, verifica-se que o relógio do segundo observador corre mais devagar que o do primeiro observador por um fator de Raiz quadrada de v(1 – v²/c²), onde v é a velocidade relativa dos observadores e c é igual a 299.792 km por segundo – ou seja, a velocidade da luz.

Da mesma forma, usando a noção de simultaneidade do segundo observador, verifica-se que o relógio do primeiro observador corre mais devagar pelo mesmo fator.

Assim, cada observador inercial determina que todos os relógios em movimento em relação a esse observador sejam mais lentos que o próprio relógio do observador.

Um fenômeno intimamente relacionado, previsto pela relatividade especial, é o chamado paradoxo gêmeo. Suponha que um dos dois gêmeos carregando um relógio parta em um foguete do outro gêmeo, um observador inercial, em um determinado momento, e eles se juntem mais tarde. De acordo com o efeito de dilatação do tempo, o tempo decorrido no relógio do gêmeo na nave-foguete será menor que o do gêmeo observador inercial – ou seja, o gêmeo não inercial terá idade inferior ao gêmeo observador inercial quando eles se juntam.

O efeito de dilatação do tempo previsto pela relatividade especial foi confirmado com precisão por observações do aumento da vida útil de partículas elementares instáveis que viajam quase à velocidade da luz.

O efeito do paradoxo do relógio também foi comprovado por experimentos comparando o tempo decorrido de um relógio atômico na Terra com o de um relógio atômico voado em um avião.

Além disso, esses últimos experimentos confirmaram uma contribuição gravitacional para a dilatação do tempo, conforme previsto pela teoria da relatividade geral.

O que causa dilatação do tempo?

A dilatação do tempo é desencadeada por disparidades tanto na gravidade quanto na velocidade relativa. Juntos, esses dois fatores estão em jogo constante no caso da tripulação de uma espaçonave.

Quando dois observadores estão em movimento relativamente uniforme e não são influenciados por nenhuma massa gravitacional, o ponto de vista de cada observador é que o relógio do outro está correndo mais devagar do que o seu.

Além disso, quanto mais rápida a velocidade relativa, maior será a magnitude da dilatação do tempo.

Este caso é ocasionalmente denominado dilatação relativística especial do tempo.

Dilatação do tempo de velocidade

E se imaginarmos um par de gêmeos, onde um viaja, por exemplo, em uma nave espacial, e outro fica na Terra.

Bem, de acordo com a “Dilatação do tempo de velocidade”, a gêmea em movimento envelhece mais devagar porque seu tempo está passando mais devagar.

Dilatação do tempo

Fonte: phys.libretexts.org/www.universetoday.com/planetary-science.org/www.bbc.co.uk/www.wisegeek.org/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/www.phy.olemiss.edu/newt.phys.unsw.edu.au