Dilatação do Tempo

Uma das facetas mais atraente da teoria da relatividade é a possibilidade da dilatação do tempo. Essa eventual possibilidade atrai muitas pessoas a estudarem essa teoria. Pode-se dizer, que encanta as pessoas.
As supostas comprovação desse fenômeno (atrasar o tempo para quem viaje a velocidades próximas a da luz) são. um experimento com aviões e relógios atômicos em 1971, a conservação dos muons em altas velocidades e a alegação de que os GPS levam em conta essa dilatação em seus cálculos, ainda não me convenceram.
Pelo que lí sobre o gps, os relógios dos satélites são corrigidos porque adiantam em relação aos da terra, em virtude do efeito gravitacional.n Na dilatação deveriam atrasar.
Alguem pode indicar uma experiência nova provando esse fenômeno?

Os relógios atómicos ópticos, deram mais uma comprovação experimental da dilatação do tempo. Pode ler sobre isso num tópico que já criei aqui no Física2100: https://fisica2100.forumeiros.com/fisica-experimental-f14/relogios-atomicos-opticos-ja-dao-frutos-t9.htm

Mas os relógios dos satélites do GPS, adiantam ou atrasam?

milo escreveu:Mas os relógios dos satélites do GPS, adiantam ou atrasam?

Eles adiantam-se em relação aos relógios da Terra.
Se usarmos apenas os cálculos de Newton, os relógios dos satélites de GPS adiantam-se em relação aos relógios da Terra. Para eles estaram certos com os relógios terrestres, temos que usar a Teoria da Relatividade Geral.

Mas eles não teriam que atrasar, pois estão viajando a 30 mil kmh?

Quanto mais próximos estão da Terra, mais se atrasam. Os relógios dos satélites de GPS adiantam-se em relação aos da Terra.
Para compreenderes isto na perfeição, lê esta página: http://www.oal.ul.pt/oobservatorio/vol7/n4/vol7n4_4.html

Veja a referência que o texto faz da dilatação do tempo.

"Como os satélites se deslocam a grandes velocidades nas suas órbitas e a considerável distância da Terra, é indispensável termos muito cuidado com a dilatação do tempo. Na verdade, os relógios dos satélites andam a um ritmo diferente dos relógios da Terra.

A gravidade, interpretada pela RG, afecta o comportamento dos relógios em órbita, os quais se adiantam em relação aos relógios da Terra. A RG diz-nos, com efeito, que os relógios mais próximos da Terra andam mais lentamente do que os relógios dos satélites que estão em órbita."

Qual o efeito da dilatação do tempo?
Os relógios dos satélites andam mais rápidos por ter menos efeito gravitacional. O que tem isso a ver com dilatação do tempo?

Para ser mais claro. Uma coisa é dilatação do tempo (o tempo passa mais devagar), outra é o relógio adiantar (o tempo passa normalmente).
Estamos falando de viajar no tempo(dilatação do tempo), ou seja, ir para o futuro.

Esta experiência é na mesma dilatação temporal, mas é pouco significativa. Para uma dilatação temporal significativa, tens de viajar pelo espaço perto da velocidade da luz ou de estar perto de uma estrela de neutrões ou de um buraco negro. Mas se não fossem as equações da Relatividade Geral e da Relatividade Restrita (especial), seria o caos no controlo destes relógios de satélites. Apesar de pouco significativa, trata-se na mesma de dilatação temporal...

Pelo que entendi, o efeito gravitacional faz os relógios dos satélites andar mais rápido. A TR seria usada para ajustar esses relógios. Até ai tudo muito simples. Calcula-se a interfêrencia da gravidade da terra.
O que eu não entendo. Se os satélites podem viajar na velocidade entre 20 mil a 40 mil kmh, não era para os relógios atrasarem?
Se vc conseguir fazer uma espaçonave que viaje próximo a velocidade da luz, seu tempo passa mais devagar. Se essa espaçonave não se desintegrasse ao atingir a VL, o que aconteseria com o tempo? Pararia?
E se essa nave ultrapassasse a VL, vc voltaria ao passado?

milo escreveu:O que eu não entendo. Se os satélites podem viajar na velocidade entre 20 mil a 40 mil kmh, não era para os relógios atrasarem?
Se vc conseguir fazer uma espaçonave que viaje próximo a velocidade da luz, seu tempo passa mais devagar. Se essa espaçonave não se desintegrasse ao atingir a VL, o que aconteseria com o tempo? Pararia?
E se essa nave ultrapassasse a VL, vc voltaria ao passado?

Mas entende que uma velocidade de 20/40 mil km/h é uma velocidade que pouco importa para a dilatação temporal. Mesmo que esses satélites se movessem a 20 mil km/s continuaria a não ser muito importante. Uma dilatação temporal significativa só acontece quando se ultrapassa a velocidade de 200 mil km/s! Neste caso em especial o efeito gravitacional da Terra é mais importante do que a velocidade a que se movem os satélites de GPS. Podemos dizer que nesta situação em particular, a massa da Terra vale mais do que a velocidade a que se movem esses satélites, para as contas da dilatação temporal.
Não é só a velocidade que importa, mas também o efeito gravitacional que sofrem os objectos e por isso neste caso, quanto mais perto se estiver da Terra, mais os relógios se atrasam! Uma velocidade de 20 mil Km/h, não é mais importante do que a massa da Terra.
Por exemplo, se estiveres perto de um buraco negro com 10 vezes a massa solar e se eu estiver a mover-me pelo espaço a uma velocidade de 200 mil km/s, vai ser o teu relógio que se vai atrasar mais e não o meu. Só se eu acelerar para cerca de 290 mil km/s é que o meu relógio se começa a atrasar mais.

O tempo difere de observador para observador. Se eu me movesse numa nave a 299 mil km/s tú verias-me a mim e mais a nave, comprimidos e estáticos, mas no meu ponto de vista tudo estaria bem. Se eu me colocasse perto de um buraco negro supermassivo (o suficientemente perto, mas também o suficientemente longe para não entrar no seu horizonte de acontecimentos) durante 1 ano, o tempo estaria normal para mim, bem como tudo o que eu veria, mas quando saísse de perto desse buraco negro e voltasse para a Terra, já teriam passado milhares de anos no nosso planeta, sem que eu tivesse consciência disso, quando estava à beira do tal buraco negro...

Já à muito tempo que se fala nisso mas tenho uma questão.. Como se pode ter a certeza que isso acontece? Quais foram as experiências que comprovaram isso?

tig escreveu:Já à muito tempo que se fala nisso mas tenho uma questão.. Como se pode ter a certeza que isso acontece? Quais foram as experiências que comprovaram isso?

Pois é. Eu também não entendo. Sempre soube que buraco negro nada mais é que uma estrela que se condensou muito e sua gravidade atrai tudo. Uma pequena massa dessa estrela pesa milhares de vezes mais que seu equivalente na terra.
A teoria que explica da dilatação do tempo (viajem ao futuro) e não adiantamento do relógio, é pura magia.`É isso que encanta (no sentido literal) as pessoas. As supostas provas dessa dilatação são frágeis. (muons, relógios atômicos em aviões em 1971) . A estação orbital poderia fazer essa prova. Porque não faz.
Carlos vc acha possível a estação orbital arremessar um objeto a velocidades proximas a 200 mil kmh?
Acredito que existe diferenças no espaço/tempo. Por exemplo. Se vc fosse um gigante que assistisse ao big bang, e este tivesse o tamanho de sua mão, vc veria uma bola explodindo e em alguns minutos tudo desapareceria, enquanto para nos seriam bilhões de anos. O mesmo raciocínio serviria se existisse vida nos atômos (imagine os atômos como sistemas solares) para nós cada segundo seriam milhões de anos para os habitantes dos atômos. Quanto maior o espaço, maior o tempo.
Não consigo ver a relação velocidade/tempo.

milo escreveu:A teoria que explica da dilatação do tempo (viajem ao futuro) e não adiantamento do relógio, é pura magia.`É isso que encanta (no sentido literal) as pessoas. As supostas provas dessa dilatação são frágeis. (muons, relógios atômicos em aviões em 1971).

Não é magia. Essas experiências são importantíssimas porque comprovaram a dilatação do tempo, quando se viaja a grandes velocidades ou se é afectado por astros de grande massa. Basta os relógios atómicos colocados em aviões comerciais em 1971, para comprovar a dilatação temporal. O resto é matemática. E a matemática não é magia, mas é 100% objectiva e fria! Se existe uma tal dilatação, basta fazer as contas, para se saber como seria essa dilatação a grandes velocidades.
Repito: a dilatação está comprovada e é certa, porque está apoiada nas equações da relatividade restrita e geral.

A relação velocidade/tempo foi comprovada por a famosa "experiência imaginária" de Einstein: uma criança a correr atrás de um pulso de luz. Como a luz não pode ser estática, o mundo adapta-se a essa velocidade. É algo natural e não mágico.
Como não existe adição de velocidades no caso da luz, os objectos do universo inteiro adaptam-se a essa lei. É por causa disso que a relatividade acontece no universo...

A matemática é exata desde que a premissa seja certa. Entendo que os relógios dos satélites andam mais rápido porque tem pouca interferência da gravidade da terra. Não é o tempo que passa rapidamente e sim os relógios que andam mais.
Os experimentos de 1971 não podem ser considerados. deveriam ser repetidos atualmente. Como lhe disse. A estação orbital viaja a 30mil kmh, bastaria lançar um satélite com relógio atômico a uma velocidade maior e comparar os relógios da EO com o satélite. Ambos na mesma altura e rota. Ai sim, vc teria uma suposta prova, com muitas evidências.
Existem experiências com luzes que supostamente andam mais rápido que os 300mil kms da luz normal.

milo escreveu:Existem experiências com luzes que supostamente andam mais rápido que os 300mil kms da luz normal.

Essas experiências não comprovam que seja possível ultrapassar a velocidade da luz. Como dizes, são experiências com luzes que supostamente ultrapassam c, e a suposição não é o método científico!

Todos os dias, nos aceleradores de partículas, temos provas da veracidade da Teoria da Relatividade. As partículas ao serem aceleradas, para velocidades perto da velocidada da luz, ganham massa e aumentam várias vezes de tamanho! Nesses aceleradores é certo que não podem acelerar partículas para uma velocidade de 99%9999 da velocidade da luz, porque os físicos sabem que ao fazerem isso (caso pudessem, claro, mas os aceleradores ainda não têm tanta energia para poderem acelerar partículas a essa velocidade. ), essas mesmas partículas aumentariam tanto de tamanho que até se tornariam maiores que os próprios aceleradores!

A dilatação temporal é um facto e não uma ideia! Se os físicos não usassem as equações da Relatividade para calcular as posições dos satélites de GPS, e usassem apenas as equações da Teoria da Gravidade de Sir Isaac Newton, seria o caos, na determinação da posição desses mesmo satélites. Basta isso para comprovar a Teoria da Relatividade. Não se esqueçam que a Teoria da Relatividade é a teoria da física que mais foi posta à prova por experiências para determinar a sua veracidade. Muitas mais até do que a própria mecânica quântica...

Só não sentimos o efeito da relatividade, no dia a dia, porque as velocidades a que nos movemos, e mais os nossos carros, comboios e mesmo foguetões e aviões supersónicos, são demasiado baixas para as premissas da relatividade, se fazerem sentir...

Então a prova é a dos relógios atómicos depois mais umas cotnas e comprovou-se isso... não sabia disso eheheheh

Assim sim.. tá comprovado que podemos ir ao futuro mas para o passado ainda nada está provado

Se as partículas nos aceleradores aumentam suas massas, pode significar que o tempo muda. Entretanto pelo que sei não há nenhum aumento significativo de massas nas partículas aceleradas. O que os aceleradores fazem é colidir as partículas para saber como são formadas. è como colidir duas laranjas em alta velocidade para saber o que tem dentro.
Física , religião e filosofia possuem fronteiras ainda não definidas. muitas informações passadas como verdades científicas são crenças ou hípóteses não comprovadas.
Atualmente há tecnologia para provar ou não, definitivamente, a dilatação do tempo.

milo escreveu:Entretanto pelo que sei não há nenhum aumento significativo de massas nas partículas aceleradas.

O importante não é que seja significativo. Basta que seja mesmo um aumento de massa insignificante, para provar a relatividade.

Normalmente não se percebe a relatividade. A relação velocidade/tempo, na relatividade, diz respeito à aceleração pelo espaço que retira a velocidade no tempo e vice-versa.
Se eu estiver parado no espaço viajo a toda a velocidade pelo tempo, mas se eu estiver a viajar a toda a velocidade natural permitida (c) pelo espaço estou parado no tempo (que é o caso dos fotões). Existe essa velocidade limite, denominada por c, que é tranferida do espaço para o tempo constantemente. Para compreenderes a relatividade, basta compreenderes isso! É isso que causa a dilatação temporal.
Milo, a relatividade é uma das teorias mais respeitadas na física porque assenta em inúmeras provas experimentais. Se encontrares algo que a viole, tudo bem, mas não duvides daquilo que tem inúmeras bases científicas. A dilatação temporal está mais que provada...

Dou-te um link, que possui um video para baixar, que possui uma palestra sobre os experimentos que comprovam a veracidade da relatividade. Fica em http://video.if.usp.br/coloquio/os-experimentos-que-comprovam-teoria-da-relatividade-restrita-de-einstein.

A teoria da relatividade tem muitos aspectos. É uma teoria estabelecida. Isso não quer dizer que seja verdadeira.
Se amanhã provarem ou demostrarem que c não é absoluto, acaba a viajem no tempo.