ASTRONOMIA. FOROS ASTROGUIA.ORG

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¡Hola a todos!


Soy nuevo en el foro y también muy pricipiante en el tema de la astronomía; es ahora cuando por fin ya puedo dedicar tiempo a este mundo tan increíble.

Me gustaría que alguien me explicase lo más simple posible el por qué el tiempo se relentiza cuando se alcanzan velocidades cercanas a la luz y también cuando hay gravedad. Lo ejemplos de viajes al futuro los entiendo (paradoja de los gemelos, la torre, las escaleras mecánicas...) pero no entiendo lo que sucede a la velocidad de la luz. (He contagiando el tema a los amigos y discutimos...je,je, pero no nos entra en la mente)

Ah! tener en cuenta a la hora de explicármelo que soy de letras, je,je.

Muchas gracias!!

[alshain]

Hola. Es un postulado de la relatividad especial, que dice que la velocidad de la luz es igual en todo sistema de referencia inercial. Considera un sistema de referencia inercial en el que estás tú, y otro sistema de referencia inercial en un tren a gran velocidad. Un rayo de luz se emite dentro del tren desde el suelo hasta el techo, que está a tres metros de altura del suelo. Para un observador en el sistema del tren, la luz recorre tres metros y lo hace en digamos T1 segundos (T1 = 3/c, con c la velocidad de la luz en m/s). Para el sistema en el que te encuentras tú la luz no recorre tres metros, sino algo más. Esto es así porque visto desde tu sistema la luz se mueve en diagonal. Del suelo al techo pero además con una componente horizontal al ser arrastrada por la velocidad del tren. Digamos que recorre cuatro metros visto desde tu sistema de referencia. Como hemos postulado que la velocidad de la luz es la misma, el tiempo que necesita la luz en ir del suelo al techo es distinto y es T2 = 4/c. Si te fijas está claro que T1 < T2 siempre. Luego dos sucesos que ocurren en el sistema de referencia inercial del tren separados una distancia temporal T1 (salida y llegada del rayo de luz) están dilatados temporalmente respecto de tu sistema de referencia inercial, T2 > T1. Si uno hace experimentos a grandes velocidades, similares al mencionado, puede comprobar que ese postulado (que en principio parece tan extraño y poco intuitivo) es justificable al corresponderse con la realidad.
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When one tugs at a single thing in nature, he finds it attached to the rest of the world. John Muir
http://lastmonolith.blogspot.com/
http://www.geocities.com/cosmologiacuantica

[ZZtop]

¡Hola alshain!

Creo entender bien el ejemplo que me has puesto...pero nuestras mentes ahora piensan que lo que hay es una dilataciń del espacio que recorre la luz y el tiempo al estar el tren en movimiento respecto a mí. Entonces creemos (seguro que equivocadamente) que no se relentiza el tiempo, porque si en ese rayo de luz viajara una persona lo único que habría hecho es recorrer más distancia, pero nuestra edad sería la misma, no? Entonces concretando ahora un poco más, por qué se dice que para la persona que viaja en el rayo de luz sería más joven que la que no lo hace.

Una persona que va en coche recorrerá antes que yo 1000 km, ya que voy andando. Pero es que yo tarde o temprano voy a llegar al mismo punto.

No se si podrás explicarme de manera simple la influencia en el ser humano, como para viajar al futuro.

Muchas gracias.

[alshain]

Estríctamente sí hay dilatación del espacio, pero ésta ocurre sólo para las distancias en la dirección del movimiento. Es decir, los tres metros de altura del tren quedarán iguales para ambos observadores. Sin embargo, si el observador en el tren mide la longitud de un vagón, su resultado será distinto que en caso de que la medición sea realizada por el observador quieto en tierra (o sea, tú). En el ejemplo que te he puesto no creo que sea relevante la dilatación del espacio. Que el observador en el tren no mida desplazamiento horizontal de rayo de luz y que el tú en tierra sí lo midas viendo el rayo subir y bajar en diagonal no tiene nada que ver con la contracción del espacio, sino con movimiento relativo.

Como me desconciertan algo tus comentarios, para dejar las cosas claras creo que conviene repetir que el ejemplo que he puesto sirve para mostrar que dados dos sucesos el tren, si estos son medidos o cronometrados por un observador en el tren a gran velocidad, estárán separados una distancia temporal siempre menor que si son medidos o cronometrados por un observador fuera del tren.

El ejemplo no sirve para mostrar que haya una contracción espacial en la dirección del movimiento (la hay, pero no es relevante para el ejemplo). Tampoco sirve mostrar nada sobre lo que vería un supuesto observador montado en un rayo de luz, ya que eso no tiene sentido, al no poder existir observadores en rayos de luz en la relatividad especial.

El ejemplo tampoco sirve para mostrar que alguien dentro del tren envejezca más despacio que alguien fuera del tren. Eso es algo que se muestra con la paradoja de los gemelos. El ejemplo del tren sólo sería una parte de la paradoja de los gemelos; lo que correspondería con un viaje de sólo ida, que da lugar al planteamiento de la paradoja pero sin su resolución. Esto es así porque mientras tú observas dilatación temporal de los sucesos en el tren, el viajero del tren observa dilatación temporal de tus sucesos. Esto es debido a la relatividad del movimiento, el primer postulado de la relatividad especial. Da igual decir que el tren se mueve respecto de tí que tú te mueves respecto del tren; ambas situaciones son físicamente indistinguibles. Es decir, tú verías envecer más rápido a alguien dentro del tren y alguien en el tren te vería envejecer más rápido a tí. Esa es la paradoja, que se resuelve cuando uno de ambos decide iniciar un viaje de vuelta hacia el otro.
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When one tugs at a single thing in nature, he finds it attached to the rest of the world. John Muir
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[ZZtop]

j***r! Esto es bastante complicado y difícil de entender, más o menos entiendo todo pero no lo de envejecer, por qué para una persona que viaja a velocidades cercanas a la luz el tiempo en su espacio corre igual que para una persona en la tierra, pero sin embargo la primera es más anciana que la segunda.

En fin, tampoco quiero ser muy pesado con el tema, comprendo que puedo serlo para una persona que tiene la mente más abierta en este campo...así pues si quiere
s no me contestes. Muchas gracias de todas formas.

UN SALUDO!!

[Gurb]

[ZZtop]

Hola Gurb!

Pues la verdad es que no me ha aclarado mucho, porque eso de que se viaja al futuro pero en ninguna dirección del espacio...me es didfícil de entenderlo. Es que me parece que es imposible viajar al futuro, si tu viajas a la velocidad de la luz, lo único que espero es que llegues a Alfa centauri y yo no pueda pueda porque muera mucho antes.

Es como el ejemplo del tren (no se si lo has leído), yo creo (seguro que equivocadamente) que el espacio no se deforma, que lo que se estira es el rayo de luz al estar en movimiento.

No se, no lo entiendo mucho...no hay explicaciones más clara como para la gravedad, o como que no existe el reposo absoluto...sigo sin aclararme respecto al tema en cuestión.

Un saludo!!

[Gurb]

[alshain]

[Gurb]

[alshain]

[Gurb]

[alshain]

Gurb, te estás perdiendo en cosas secundarias y creo deberías hacer un esfuerzo por entender y pensar la situación con detalle.

Primero, quiero dejar claro que no estoy intentando explicar la relatividad especial, sino un fenómeno haciendo uso de la relatividad especial. Segundo, la paradoja puede plantearse perféctamente sin necesidad de ese ‘cambio’ inicial al que haces referencia, que es completamente irrelevante. Las aceleraciones, que mencionas y que usualmente se utilizan para resolver la paradoja, también son irrelevantes. Para mostrarlo considera la siguiente situación.

Imagina un observador A, localizado en el orígen de su sistema de coordenadas. Hacia él se acerca un observador B a velocidad constante. Digamos que B se acerca a A por el eje x, desde ‘menos infinito’ por los x negativos hacia el orígen. Cuando B pasa por donde está A (por el orígen), ambos sincronizan los relojes tomando t = 0 (lo hacen sin parar su movimiento, por ejemplo con una señal). Luego, B se aleja de A hacia x más y más positivos.

Hasta aquí la situación es perféctamente simétrica, ya que la misma descripción que hemos hecho desde el punto de vista de A, puede hacerse desde el punto de vista de B. Esa es la relatividad del movimiento de sistemas inerciales, un principio que es considerado válido desde Galileo. Por tanto, si la velocidad relativa de B respecto de A es relativista, A medirá dilatación temporal en los sucesos de B y, de igual forma, B medirá dilatación temporal en sucesos de A.

Más tarde, B observa que un observador C se acerca a él en la dirección opuesta de su movimiento respecto de A. Es decir, C se acerca a B avanzando por el eje x pasando de x mayores a menores (desde ‘más infinito’ por los x positivos hacia el orígen). Cuando B y C se cruzan, el reloj de B marca, digamos, t = T. En ese instante B y C sincronizan los relojes por lo que el reloj de C marcará ahora también t = T.

Está claro que tarde o temprano A y C se van a cruzar en el orígen. Al cruzarse, el reloj de A marcará un valor y el de C otro ¿Cuál de ambos relojes marcará un tiempo mayor? Si te quedó claro lo que expliqué arriba, sabrás que el reloj que marca tiempo mayor es el de A.

Esa es la paradoja de los gemelos abstraida en lo esencial.

Ves varias cosas:

1. No aparece ningún tipo de cambio inicial. Inicialmente la situación es ya simétrica.

2. No importa para nada la aceleración. De hecho nadie acelera, ya que lo único que hay aquí es sincronización de relojes.

3. La simetría inicial mencionada en 1. se rompe al ser B, y no A, el que sincroniza con C.

4. Lo único relevante es que uno de los tiempos es medido a lo largo de dos geodésicas distintas, la de B y la de C, mientras que el otro es medido sobre una única geodésica, la de A.
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When one tugs at a single thing in nature, he finds it attached to the rest of the world. John Muir
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[ZZtop]

Hola!

Bueno, pues la verdad creo que no hay ejemplos muy claros...no me entero. Pienso que esto es un tema que solo pueden comprender bien los entendidos en física.

De todas formas ahí va una pregunta para tí Gurb:

- ¿y tiene sentido hablar de vectores y mallas en el universo cuando el espacio y el tiempo, según he leído, es curvo? ¿Y en qué medida es curvo? Se me escapa por completo.

Y para tí, alshar:

Para que la simetría se produzca debe existir una relación entre dos personas,no? (A y B) Así pues creo que la simetriá no se ha roto digamos por sí misma, sino que la ha roto B al roper relaciones con A (ya que el cambia el tiempo de su reloj) y emprenderla con c, emprendiéndose de este modo una simetría con C. Pienso que no queda claro de que se rompe la simetría.

SALUDOS!

[alshain]