Nota: si por alguna razon no entiendes nada por que todavia no tienes la capasidad mental de que tus neuronas piensen y tabajen un poco espero no boludes con comentarios salidos de honda; ademas esta explicado con un nivel de posible captacion y entendimiento por el leyente.
dijo:¿Qué es para ti la relatividad? ¿Has oído hablar de ella? ¿Utilizas el término "relativo" en tu vocabulario cotidiano? ¿En qué sentido?. ¿Qué te gustaría saber sobre la relatividad?
Imagina: ¿Qué pasaría si un día vieras:
* Un tren más largo que un túnel, entrar en el túnel sin que sobre tren.
*A dos gemelas caminando de la mano, pero una anciana y la otra niña.
* Que la tiza de la pizarra se convierte en energía y es utilizada para calentar la escuela durante todo el invierno.
¿Pensarías que estás soñando?
INTRODUCCIÓNdijo:En este post podran ver algunos conceptos de Relatividad Especial que podrían transformar estos sueños en realidad. Para ello comenzaremos reflexionando sobre los puntos de vista y conociendo algunas curiosidades que los científicos han descubierto sobre la luz
CURIOSIDADES DE LA LUZ
¿A qué velocidad viaja la luz (en el vacío)?
A 300.000 km/s
Nota: Existen partículas que, en determinados medios, son más veloces que la luz (aunque no superan la velocidad de la luz en el vacío). En adelante, cuando hablemos de velocidad de la luz será refiriéndonos al vacío.
De la Luna a la Tierra en poco más de un segundo
La distancia media de la Tierra a la Luna es de 384.400 km.
Si una astronauta desde la Luna nos enviara una señal luminosa, ¿cuánto tiempo (aproximado) tardaría la señal en llegar a la Tierra?
¿A cuántos segundos luz está la Luna?. A un poco más de un segundo
¿A qué velocidad viaja la pelota del tren de la imagen?
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Una niña juega en un tren lanzando una pelota a 1 km/hora. Si desde la estación viéramos pasar ese tren a 100 km/hora, ¿a qué velocidad veríamos moverse la pelota?...a 101 km/hora
¿A qué velocidad viaja un haz de luz emitido desde ese mismo tren? No depende del punto de vista.
Si la niña, además, "lanzara" un haz de luz, lo vería moverse a 300.000 km/s...¿Y nosotros? ¿A qué velocidad lo veríamos? ¿A 300.100 km/s? Pues no, lo veríamos igual que ella, a 300.000 km/s...Eso es lo que dicen los experimentos: la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. El resultado era tan increíble, que los mismos experimentadores creyeron que había algún fallo en el experimento.
El fotón: el más independiente y el más veloz,
Como ya hemos visto, una de las curiosidades de la luz es que su velocidad no depende del punto de vista. Pero, además, según la Teoría de la Relatividad Especial, en nuestro Universo nada puede viajar a mayor velocidad que la luz en el vacío.
¿Hay en el Universo un límite de velocidad?
PUNTOS DE VISTA Y ESPACIO
Casi todo lo que vemos, pensamos, sentimos está relacionado con nuestros puntos de vista. Pero es bueno recordar que colocarse en el lugar de los demás nos ayuda a conocer mejor la realidad, y dicen que conocer es querer...Si eres capaz de combinar tu punto de vista con otros puntos de vista, conseguirás una visión más amplia del mundo y es posible que descubras cosas nuevas...(*)
Punto de vista de la viajera
Mientras el tren viaja en la noche, la viajera saluda al jefe de estación bajando y subiendo un farol. La viajera nos ha pintado cómo ve ella el movimiento de su farol.
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Punto de vista del jefe de estación
El jefe de estación ve el recorrido del farol de forma distinta. El jefe de estación nos ha pintado cómo ve él el movimiento del farol de la viajera.
link:
¿Quién tiene razón? ¿Por qué?
Algunos dirán que tiene razón el jefe de estación, pues consideran intuitivamente que el punto de vista válido es el del que está quieto. Si así pasara, se les recordaría que la Tierra se mueve en el espacio y que, por tanto, el jefe de estación tampoco está quieto.
Pero ¿hay algo realmente quieto en el Universo?
Cuando decimos que algo está quieto, ¿qué queremos decir? La viajera está quieta respecto al tren, el jefe de estación está quieto respecto a la estación. La estación está quieta respecto a la Tierra. ¿Y la Tierra?, ¿Está quieta respecto a algo?
dijo:Velocidad de la Tierra
Movimiento de rotación:
La Tierra se mueve sobre su eje a una velocidad en el ecuador de 465’11 m/s.
Se puede reflexionar sobre la diferencia de velocidad en el ecuador, en latitudes medias y en los polos.
Movimiento de traslación alrededor del Sol:
La Tierra gira alrededor del Sol, describiendo una órbita elíptica, a una velocidad media de 29,8 km/s (siendo máxima en el perihelio* 30,75 km/s y mínima en el afelio** 28,76 km/s).
(*) Perihelio: punto de la órbita más cercana al Sol.
(**) Afelio: punto de la órbita más lejana al Sol.
Movimiento de la Tierra alrededor de la galaxia:
El Sol se mueve dentro de la galaxia a una velocidad media de 220 km/s y la Tierra le acompaña al igual que el resto del Sistema Solar. El Sol tarda 250 millones en dar una vuelta a la galaxia, así que desde su nacimiento habrá hecho este recorrido unas 20 veces.
Big Bang:
También se les puede hablar algo del Big Bang, de manera que entiendan que, a partir de esa “gran explosión”, el Universo se expande y que, por lo tanto, está en continuo movimiento.
¿Podemos hablar de velocidad sin decir respecto a qué?
Pero volvamos a la estación y demos un farol al hombre...
Cuando las situaciones se invierten, ¿los puntos de vista también?
Si el jefe de estación respondiera a la viajera bajando y subiendo otro farol, ¿qué vería la viajera? ¿qué vería el jefe de estación?
link:
link:
¿Dependen las trayectorias del punto de vista?
¿Qué pasaba con la trayectoria: "la viajera baja y sube el farol"?
¿Cómo dibujaba la viajera esa trayectoria?
¿Cómo la dibujaba el jefe de estación?
La dibujaron de forma diferente porque tenían distintos puntos de vista. Ahora vamos a pedirles que cronometren la duración de esa trayectoria. ¿Obtendrán también medidas de tiempo diferentes?
PUNTOS DE VISTA Y TIEMPO
¿Dependerá el tiempo del punto de vista?
Nos hemos preguntado si nuestros observadores obtendrían la misma medida al cronometrar la trayectoria "bajar y subir el farol". Pero como los efectos de la relatividad del tiempo se aprecian a velocidades como la de la luz, tendríamos que pedirles que movieran el farol a la velocidad de la luz y eso es mucho pedir. Vamos a imaginar que en vez de saludarse con el farol utilizan el artilugio que mostramos a continuación .
Cronometrando la trayectoria del fotón del tren
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La viajera tiene un cronómetro de pulsera y el jefe de estación otro idéntico. La viajera y el jefe de estación cronometran el tiempo que tarda el fotón en bajar y nos lo dicen.
Para la viajera, el fotón en el tren va desde A hasta B. Para el jefe de estación, el fotón en el tren va desde A hasta B´. Sabemos que la velocidad del fotón es la misma para ambos. Entonces, ¿el tiempo que medirá el jefe de estación para esta trayectoria será mayor, menor o igual que el tiempo que medirá la viajera?
El jefe de estación cronometra AB´
La viajera cronometra AB
La viajera cronometra AB
dijo:Conclusión:os puntos de vista diferentes afectan también a las medidas de tiempo.
Nota:
Al cronometrar la trayectoria del fotón en el tren, la viajera y el jefe de estación están midiendo cómo transcurre el tiempo en el tren.
La viajera y el jefe de estación comparan sus cronómetros
Como estan lejos uno del otro no pueden comparar sus relojes de pulsera, pero nuestro artilugio sí puede verse a distancia y además puede ser usado como cronómetro. Les daremos uno a cada uno y les diremos que cuenten el número de ciclos que ven en la estación y lo comparen con el número de ciclos que ven en el tren (un ciclo se completa cuando la bombilla superior se vuelve a encender).
Punto de vista del jefe de estación
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El jefe de estación ve que el artilugio en el tren tarda más en completar un ciclo que el artilugio en la estación. Y que cuanto más veloz va el tren, más tarda aún en completar un ciclo. En la animación vemos que mientras el del jefe de estación marca 2 el de la viajera aún está en 1. ¿Por qué se atrasa el cronómetro del tren? ¿Va más lento el tiempo en el tren?
Punto de vista de la viajera
link:
La viajera verá que mientras su artilugio marca 2 el del jefe de estación aún está en 1. La viajera considerará que el tiempo en la estación va más lento
dijo:Conclusión: cada uno observa que el cronómetro del otro va más lento.
PUNTOS DE VISTA Y VELOCIDAD CONSTANTE
En los ejemplos vistos hasta ahora, nuestros observadores se desplazan a velocidad constante uno de otro y según el Principio de Relatividad las leyes físicas que experimentan son idénticas:
* lo mismo da decir que la viajera se desplaza respecto a la estación que la estación se desplaza respecto a la viajera.
* Lo mismo da decir que, según el jefe de estación, el tiempo de la viajera transcurre más lento que al contrario.
PUNTOS DE VISTA Y ACELERACIÓN
La situación anterior, en la que a los dos observadores les parece que el reloj del otro se atrasa, nos sorprende, pero parece que podemos aceptarla si los observadores se separan indefinidamente con velocidad constante. Sin embargo, ¿qué sucede si los dos observadores se ponen en contacto en un momento posterior y comparan sus relojes de pulsera? ¿A quién se le habrá retrasado el reloj? Este problema suele enunciarse como el problema o la paradoja de los gemelos.
Paradoja de los gemelos
En este caso, uno de los gemelos va a ser acelerado hasta velocidades cercanas a la luz, va a dar una vuelta por el espacio y va a regresar de nuevo a la Tierra. Mientras esto pasa, a ambos les parecerá que el tiempo transcurre más lento para el otro gemelo, pero ¿qué pasará cuando se vuelvan a encontrar?
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Cada vez que haces un viaje en avión eres un poco más joven que si te hubieras quedado en Tierra. Si tuvieras un hermano gemelo y te despidieses de él para viajar por el espacio a velocidades cercanas a la de la luz, cuando regresaras a la Tierra tu hermano sería más viejo que tú...
En realidad no hay tal paradoja. La “relatividad" de la dilatación temporal sólo existe entre observadores inerciales, que son aquellos que se mueven siempre a velocidad constante, y en este caso el gemelo de la nave ha sufrido aceleraciones y por tanto no era inercial. La Teoría Especial de la Relatividad da una respuesta inequívoca a la aparente paradoja: el hermano gemelo que baja de la nave será más joven que el que ha permanecido en la Tierra.
Viajes en avión
Y ya que hablamos de viajes espaciales, vamos a empezar por uno muy corto, por un viaje de las Islas Canarias a la Península Ibérica. Si tenemos dos relojes gemelos, uno en el aeropuerto de los Rodeos de la Isla de Tenerife y otro en un avión que viaja a la Península y vuelve, ¿cuánto tiempo atrasará el reloj del avión?, ¿cuánto habrán evitado envejecer los pasajeros del avión?
Un viaje de ida y vuelta en avión desde Tenerife a la Península hace que envejezcamos una cienmillonésima de segundo menos que si nos hubiésemos quedado en tierra**.
Esta cantidad de tiempo es muy pequeña pero no inapreciable. Utilizando relojes de precisión es posible llevar a cabo una medida de este tipo.
VIAJES AL FUTURO
Y hablando de sueños ¿has soñado alguna vez con máquinas del tiempo?
En realidad, viajar al futuro no tiene nada de particular. Si queremos viajar al futuro, no tenemos más que sentarnos en una silla y esperar a que llegue.
dijo:Les agradezco a aquellos que se tomaron la moestia de leer este post completamente y espero que les haya dejado algun conocimiento; agradeceria que dejes un comentario para mi