teoría de la Relatividad Especial - Curso de Relatividad Especial al ...

Imaginar a los observadores de S’ es más difícil, por cuanto la nave de Albert es de por sí un
objeto relativamente pequeño. En un viaje real Albert no tendría nunca esos observadores.
Sin embargo nosotros estamos haciendo un “experimento mental” al estilo de Einstein, así que
nos podemos plantear cosas difíciles de realizar (por complicadas, por caras, ...) mientras sean
posibles. Así pues vamos a concretar como podría ser el conjunto de observadores del astronauta A,
ya que de ello depende entender el significado de la dilatación temporal que Albert ve en la Tierra.
Es el concepto fundamental para entender cuando las situaciones son simétricas y cuando dejan de
serlo.
Un observador de Albert debe ser necesariamente un humano que viaja a la misma velocidad que
él y en la misma dirección y que además mantiene siempre su reloj sincronizado con el de Albert.
La mejor idea para imaginar tal cosa es imaginar un “tren de naves” que viajan constantemente
por nuestra galaxia en la misma dirección que Albert y, aunque en la realidad esto sería absurdo,
debemos imaginar que no paran nunca. Cuando uno de los “vagones-nave” pasa junto a la Tierra
tenemos la posibilidad de subir al tren, y cuando pase junto a la estrella (E2) tenemos la posibilidad
de bajarnos del tren.
El tren de naves materializa lo que entendemos por conjunto de observadores de A, uno en
cada posición del espacio que separa la Tierra de la estrella. Cada uno quieto en un vagón
determinado y provisto de su cinta métrica y su reloj sincronizado.
Según esto debemos imaginar que el vagón que pasa junto a la Tierra a los 5 años lleva muchos
años viajando en la misma dirección que Albert y que siempre ha llevado su reloj sincronizado con
el de Albert. Es uno de los vagones de cola del tren en el que se subió Albert hace 5 años.
Como hemos dicho, aunque ellos se vean sincronizados, desde la Tierra no lo verán así.
Los datos importantes del viaje de ida son los siguientes:
Viajamos con una velocidad relativa β = 0,
8 o sea a 240 000 km/s.
Para este valor la constante relativista vale: γ = 1,
667
El suceso E1 es la salida de la Tierra y el suceso E2 es la llegada a la estrella de
destino. Son sucesos perfectamente definidos y podemos leerlos en ambos sistemas.
Visto desde Tierra la nave recorre 4 al y tarda 5 años en hacerlo
Visto desde la nave se han recorrido 2,4 al y el viaje ha durado 3 años.
A la llegada T lee 5 años en su reloj, pero ve que para A sólo han pasado 3 años.
A la llegada A lee 3 años en su reloj, pero ve que para T sólo han pasado 1,8 años.
En resumen, volvemos a constatar como en ejemplos anteriores que los dos sistemas tienen
métodos distintos para medir espacios y tiempos. Esto se materializa en el diagrama de Minkowski
por el uso de ejes distintos.
Hasta aquí la situación es simétrica, pero ahora dejará de serlo pues Albert frena y da media
vuelta para volver a la Tierra. Veamos que ocurre durante la vuelta.
A.7.6. Análisis del viaje de vuelta:
Dado que una nave pequeña y aislada no es un buen modelo para materializar un sistema de
referencia extenso y con observadores en todas partes, hemos decidido usar el modelo del tren de
naves que circula constantemente por la galaxia recogiendo y dejando pasajeros pero sin parar
nunca en ninguna parte (hay que subir en el tren en marcha).
http://larelatividad.esparatodos.es Pág. 61