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

Tras llegar a la estrella (suceso E2), Albert se baja del tren de ida y coge el de vuelta que es otro
tren similar al anterior (S” en rojo en las Fig. 7.3 y 7.5) que hace constantemente el viaje de regreso
de la estrella a la Tierra. Esto significa que deja de hacer caso a los observadores que iban en el tren
S’ (en verde en los diagramas) y a partir de ahora escuchará lo que le digan los del nuevo tren S”
(en rojo). Como veremos esto marcará la diferencia y romperá la simetría de la situación.
Aunque podemos pensar que sería mejor hacer girar el sentido de viaje a todo nuestro tren, esto
nos conduciría a razonar mal pues nos haría olvidar que siguen existiendo tres sistemas de
referencia, nos escondería todos los efectos que tiene el cambio de sentido y mucho más importante,
como veremos un poco más adelante... ¡es imposible!.
De momento nos despreocuparemos del período de frenado o desaceleración que necesita Albert
para bajarse del tren que se aleja de la Tierra y del proceso de aceleración necesario para subirse al
tren que regresa a casa. Algunos autores dan mucha importancia a estas aceleraciones, y en un viaje
real la tendría, pues si no queremos matar a Albert la aceleración debe ser suave y esto implica que
durará mucho tiempo (posiblemente años), sin embargo nosotros idealizaremos el proceso para no
tener que estudiar movimientos acelerados.
Supongamos que se haya descubierto algún proceso para proteger a los astronautas de los efectos
de las elevadas aceleraciones y que podemos frenar en un período muy corto de tiempo (por
ejemplo un día) visitar la base permanente en aquel sistema estelar, cumplir nuestra misión allí (en
otro día) y volver a acelerar en sentido contrario rápidamente (en un tercer día), de manera que el
tiempo invertido en todo este proceso (tres días) sea despreciable frente a los años invertidos en el
viaje.
Cuando Albert visite la estación estelar comprobará que su reloj marca 3 años mientras el de la
estación marca 5, conforme a lo que hemos deducido en el apartado anterior (A.7.4).
Por el hecho de abandonar el tren de ida ha dejado de confiar en los observadores que iban en
aquel. Aunque el vagón del que acaba de bajar sigue casi idéntico a cuando lo dejó (los
observadores que le acompañaban tienen relojes que marcan 3 años como el suyo propio), hora se
encuentra en S, y por tanto ve ese tren (S’) mal sincronizado.
Durante el breve tiempo que dura su visita ve las cosas como se ven en S y por tanto ve que en la
Tierra han pasado 5 años. De hecho si su visita es breve no tiene tiempo de ver gran cosa, pues las
señales procedentes de la Tierra tardan años en llegar, pero ve que todo encaja con esa escala de
tiempos. Si no tuviera prisa por volver y pasase unos años en la base estelar comprobaría que así es.
Pero Albert debe volver enseguida hacia la Tierra, así que al tercer día enciende los motores de
su nave para acelerar y subirse al tren de vuelta. Tal como decíamos, supondremos que la
aceleración es muy rápida y que el tiempo invertido en cambiar la dirección del movimiento (un
día) es suficientemente breve como para despreciarlo al compararlo con los 10 años (casi 3700 días)
que dura el viaje.
Ahora la situación es muy parecida a la inicial. Albert se encuentra en la estrella junto a los
observadores (de S) residentes allí e inicia un viaje similar al anterior para cubrir la misma distancia
a la misma velocidad pero en sentido contrario.
Lógicamente el tiempo necesario para el viaje es el mismo, 5 años, y la distancia recorrida en
este tiempo es la misma que a la ida, 4 al, pero igual que antes él sólo ve un trayecto de 2,4 al y un
tiempo de 3 años.
Dibujamos un nuevo diagrama de Minkowski (Fig. 7.5) con origen en la base estelar E2 de
donde sale el viaje de vuelta.
Los ejes azules son los del sistema S, pero ahora situados en la estrella. Aunque parezca que son
ejes distintos, son los mismos de los diagramas anteriores, pues el eje de tiempos es vertical como el
eje negro y el de espacios horizontal, y si comenzamos a medir tiempos a partir de 5 años (que es el
tiempo de la Tierra), los dos ejes medirán exactamente lo mismo, son sistemas de medida idénticos,
aunque situados en puntos y momentos diferentes.
http://larelatividad.esparatodos.es Pág. 62