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

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Evidentemente estos años no se han volatilizado, y la paradoja reside en que sobre el diagrama parece que transcurren durante los 2 o 3 días que Albert pasa junto a la estrella, y lógicamente mucha gente asocia este paso “acelerado” del tiempo con el proceso de frenado y aceleración de Albert, pero no es así. Fig. 7.8 - Durante la ida está en el sistema S’ verde y ve pasar 1,8 años en el reloj de la Tierra. Durante la vuelta está en S” rojo y ve pasar otros 1,8 años (de 8,2 a 10 años) en la Tierra ¿Donde están los 6,4 años restantes?. El hecho es que Albert no ve 1,8 años durante la ida ni 1,8 años durante la vuelta. Es el sistema S’ el que ve 1,8 años del viaje de ida y el sistema S” el que ve los 1,8 del viaje de vuelta. Albert lo único que hace es confiar en los observadores de su sistema, pero las cosas ocurren demasiado lejos como para que se pueda decir que “ve” pasar el tiempo en la Tierra. Ni siquiera tiene tiempo de recibir “informes” de sus observadores junto a la Tierra, ya que esos observadores http://larelatividad.esparatodos.es Pág. 70
están tan lejos que sus “informes tardarán años en llegar hasta Albert... por tanto en la realidad Albert ve muy poca cosa. La R.E. tanto si usamos ecuaciones, como si utilizamos diagramas de Minkowski, nos muestra lo que ve sistema de referencia, es decir, un conjunto de observadores, pero no lo que ve una persona concreta o un observador concreto. En nuestra vida cotidiana las distancias entre lo que ocurre a nuestro alrededor y nosotros son muy cortas comparadas con la velocidad de la luz. Estamos acostumbrados a ver todo lo que ocurre a nuestro alrededor de forma instantánea, pues para distancias cortas la imagen parece llegar enseguida a nuestra retina. Sin embargo cuando las distancias se vuelven grandes la información deja de ser instantánea, y en cierta manera pasamos a sufrir “ceguera cosmológica”, pues nunca vemos las cosas cuando ocurren, sino mucho más tarde (en nuestro ejemplo años más tarde). En cambio el sistema de referencia, el conjunto de observadores, si que ve las cosas instantáneamente, aunque sólo a través de un observador: el que está junto al suceso. ¿Entonces donde están esos 6,4 años? ¿Transcurren durante el periodo de aceleración o no? Naturalmente no transcurren durante el tiempo de aceleración. Las dos claves para entender lo que ocurre son el concepto de tiempo vecino (ver A.7.7) y el concepto de sistema de referencia como conjunto de observadores (ver cuadro anterior). Albert, durante su viaje de ida, no ve los 1,8 años de la Tierra que se calculan sobre el diagrama de Minkowski. Esto es lo que ve el sistema S’, o sea su conjunto de observadores. Pero en cuanto el decide frenar y cambiar al sistema S de la estrella, esos que eran sus observadores dejan de serlo. Deja de confiar en los de S’ y vuelve a confiar en los de S. El tiempo vecino es importante porque es el que permite entender lo que ve Albert, que es lo importante en una situación como esta. El tiempo importante en cuanto se detiene en la Estrella es el tiempo del observador (de S) que tenía a su lado, o sea el tiempo vecino. Lo que dice un observador que está junto a la Tierra no tiene ninguna importancia, especialmente si pensamos abandonar ese sistema (S’). Albert abandona S’ mucho antes de poder recibir noticias de ese observador, por tanto la información de lo que ve ese sistema de observadores no tiene ningún interés (llegará con años de retraso) para Albert. En R.E. el tiempo de tus observadores tiene mucha importancia si no piensas cambiar de sistema. Ésta es una limitación importante de la teoría: sólo permite hablar de simultaneidad si los sistemas que comparamos van a velocidad constante, es decir, si ambos son sistemas inerciales. En el momento en que tu velocidad cambia, en el momento en que aparecen aceleraciones (una frenada es una aceleración negativa) ya no hay cálculos sencillos y, mucho más importante, ya no hay un concepto sencillo de simultaneidad. La R.E. no funciona bien con movimientos acelerados porque desaparece el concepto de simultaneidad. Podremos calcular el tiempo transcurrido para Albert a lo largo del viaje, pero deja de tener sentido el hablar de lo que ocurre en la Tierra en un momento determinado (del tiempo de Albert) de la aceleración. En el apartado siguiente discutiremos un poco más los problemas de los movimientos acelerados, y los interpretaremos (Fig. 7.9) como un cambio constante de sistema de observadores. En particular veremos que en un sistema acelerado no podemos mantener un conjunto de observadores http://larelatividad.esparatodos.es Pág. 71
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