{"id":11262,"date":"2010-08-04T16:02:31","date_gmt":"2010-08-04T15:02:31","guid":{"rendered":"http:\/\/redatea.net\/index.php\/la-tierra-y-su-dominios-la-historia-mas-grande-jamas-contada-parte-6\/"},"modified":"2010-08-04T16:02:31","modified_gmt":"2010-08-04T15:02:31","slug":"la-tierra-y-su-dominios-la-historia-mas-grande-jamas-contada-parte-6","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/la-tierra-y-su-dominios-la-historia-mas-grande-jamas-contada-parte-6\/","title":{"rendered":"La Tierra y su Dominios. "La Historia M\u00c3\u00a1s Grande Jam\u00c3\u00a1s Contada". Parte 6."},"content":{"rendered":"
Einstein<\/span><\/div>\n
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La Teor\u00c3\u00ada de la Relatividad Especial<\/div>\n
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Einstein<\/a>, el cient\u00c3\u00adfico m\u00c3\u00a1s famoso de todos los tiempos, propuso una teor\u00c3\u00ada completamente revolucionaria que pondr\u00c3\u00ada a prueba toda nuestras intuiciones sobre el espacio, en tiempo, la masa y la energ\u00c3\u00ada, entre otras cosas. Y lo hizo basando toda la f\u00c3\u00adsica en dos postulados:<\/div>\n
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1.- Las leyes de la f\u00c3\u00adsica deben ser las mismas para todo sistema inercial. (En realidad, esto ya estaba en Galileo.)<\/div>\n
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2.- La velocidad de la luz es una constante universal.<\/div>\n
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El segundo postulado est\u00c3\u00a1 diciendo que, a partir de ahora, no ser\u00c3\u00a1n el espacio ni el tiempo los elementos primitivos de nuestra teor\u00c3\u00ada, como lo era con Newton, sino la velocidad. Y no cualquier velocidad, sino la de la luz. Bueno, en realidad la de cualquier onda electromagn\u00c3\u00a9tica. Como la velocidad de la luz no se acomoda al espacio y al tiempo de los distintos observadores en distintos sistemas de referencia (recuerda: el tren o la estaci\u00c3\u00b3n), ser\u00c3\u00a1n el espacio y el tiempo de estos observadores los que se acomoden a las consecuencias de mantener la velocidad de la luz constante.<\/div>\n
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\u00c2\u00bfY cu\u00c3\u00a1les son esas consecuencias? Para responder conviene reformular los dos postulados anteriores en otros dos equivalentes:<\/div>\n
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1.- El tiempo es otra dimensi\u00c3\u00b3n que a\u00c3\u00b1adir a las tres espaciales.<\/div>\n
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2.- Todo cuerpo se mueve a la velocidad de luz en el espacio-tiempo.<\/div>\n
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– \u00c2\u00bfQu\u00c3\u00a9?<\/div>\n
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– Tal como lo oyes.<\/div>\n
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Aclaremos lo de la dimensi\u00c3\u00b3n del tiempo. No es que el tiempo sea igual que el espacio, s\u00c3\u00b3lo que, con las dimensiones del espacio, forma el Universo en el que estamos. Cuando tratamos el Teorema de Pit\u00c3\u00a1goras en la Parte 2<\/a> de esta Historia M\u00c3\u00a1s Grande Jam\u00c3\u00a1s Contada vimos c\u00c3\u00b3mo calcular el desplazamiento al Norte si sab\u00c3\u00adamos el desplazamiento total y el desplazamiento al Este. En ese caso todos los desplazamientos se med\u00c3\u00adan en kil\u00c3\u00b3metros. Si una dimensi\u00c3\u00b3n es tiempo, habr\u00c3\u00a1 que ver c\u00c3\u00b3mo pasamos de kil\u00c3\u00b3metros a segundos. Para eso necesitamos dividir la distancia entre una velocidad. Si recorremos 100 Km a 50 Km\/h tardaremos 100\/50 = 2 horas. El siguiente postulado nos dice que ser\u00c3\u00a1 la velocidad de la luz la que usaremos.<\/div>\n
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Aclaremos eso de que todos nos movemos a la velocidad de la luz. Recordemos que no nos movemos en el espacio, sino en el espacio-tiempo. No nos extra\u00c3\u00b1a decir que todos nos movemos en el tiempo. Sin hacer nada, el tiempo pasa, y lo hace a la velocidad de la luz. Ahora, en lugar de decir que nos movemos en el tiempo, diremos que nos movemos en el espacio-tiempo. De hecho, lo que llamamos aumentar la velocidad en el espacio no es aumentar la velocidad en el espacio-tiempo, sino s\u00c3\u00b3lo alterar la direcci\u00c3\u00b3n del movimiento (pasando del eje del tiempo al eje del espacio).<\/div>\n
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Veamos lo que ocurre cuando introducimos estos postulados en un sistema espacio-temporal. Para simplificar, supondremos que s\u00c3\u00b3lo tenemos una dimensi\u00c3\u00b3n espacial. El eje vertical indica el tiempo y el horizontal el espacio. La flecha en el eje vertical indica el transcurso de un segundo, la del eje horizontal, 300.000 Km. Ambas indican cu\u00c3\u00a1nto se avanza a la velocidad de la luz, si se va s\u00c3\u00b3lo en una direcci\u00c3\u00b3n.<\/div>\n
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\u00c2\u00bfQu\u00c3\u00a9 ocurre si una persona se desplaza en el espacio, no a la velocidad de la luz, sino a 100.000 km\/s? Para fijar ideas, supongamos que tenemos a dos gemelos viajando por el espacio en la nave Enterprise, y que uno de ellos coge un transbordador de la nave y se aleja de ella a 100.000 Km\/s. La flecha en direcci\u00c3\u00b3n oblicua nos ilustra su movimiento por el espacio-tiempo. Esta flecha es igual de larga que las de los ejes (son vectores con el mismo m\u00c3\u00b3dulo).<\/div>\n
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\"\"<\/span><\/div>\n
Resumamos. Tenemos un tri\u00c3\u00a1ngulo, en el que la hipotenusa mide 300.000 Km y un cateto mide 100.000. Por el Teorema de Pit\u00c3\u00a1goras podemos calcular el otro cateto, cuya medida llamaremos C:<\/div>\n
300.000<\/span>2<\/sup> = 100.0002<\/sup> + C2<\/sup><\/span><\/div>\n
Resolviendo la ecuaci\u00c3\u00b3n tenemos que C2<\/sup>= 90.000.000.000 – 10.000.000.000, o bien<\/div>\n
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C2<\/sup>= 80.000.000.000, y de ah\u00c3\u00ad<\/div>\n
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C = 282.842 Km.<\/div>\n
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Pero en el lado C tenemos tiempo, no distancia en el espacio, as\u00c3\u00ad que debemos transformar esos kil\u00c3\u00b3metros en tiempo. Si 300.000 kil\u00c3\u00b3metros son un segundo seg\u00c3\u00ban la constancia de la velocidad de la luz, 282.842 Km. ser\u00c3\u00a1n, por simple regla de tres, 0,94 segundos. Ese es el lapso de tiempo que avanza en el futuro el gemelo que se alej\u00c3\u00b3 del Enterprise a 100.000 Km\/h. Esta velocidad est\u00c3\u00a1 medida por el hermano gemelo que se qued\u00c3\u00b3 en la nave, es para este observador que el tiempo del m\u00c3\u00b3vil avanzar\u00c3\u00a1 menos en el futuro.<\/div>\n
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Para el gemelo que se alej\u00c3\u00b3, su transbordador es un sistema de referencia perfectamente v\u00c3\u00a1lido. Seg\u00c3\u00ban \u00c3\u00a9l, no se mueve, y no notar\u00c3\u00a1 nada en su l\u00c3\u00adnea temporal. Aclaremos, sabe que ha encendido motores y que se aleja del Enterprise, pero una vez que alcanza los 100.000 Km\/s est\u00c3\u00a1 siguiendo, por la inercia, una trayectoria rectil\u00c3\u00adnea a una velocidad constante. En este momento es tan acertado decir que el transbordador se aleja del Enterprise como decir que es el Enterprise el que se aleja del transbordador. Si el gemelo viajero da la vuelta y regresa a encontrarte con su hermano, lo encontrar\u00c3\u00a1 m\u00c3\u00a1s viejo, pero si el gemelo acerca el Enterprise para encontrase con su hermano, volver\u00c3\u00a1n a tener la misma edad.<\/div>\n
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Pongamos que ninguno acelera su nave para que se encuentren de nuevo. El gemelo que se alej\u00c3\u00b3 no nota nada en su l\u00c3\u00adnea temporal, pero su l\u00c3\u00adnea temporal est\u00c3\u00a1 yendo m\u00c3\u00a1s lenta que la del que se qued\u00c3\u00b3 en el Enterprise. Si mide la velocidad de la luz (de cualquier rayo de luz, venga de su nave o de cualquier otra), ver\u00c3\u00a1 que sigue siendo 300.000 Km\/s, as\u00c3\u00ad que le faltan 300.000 Km\/s para acercarse a esa velocidad a pesar de que ya se aceler\u00c3\u00b3 hasta los 100.000 Km\/s. Todo su esfuerzo no le ha servido para acercarse un \u00c3\u00a1pice a la velocidad de la luz. Esta es la consecuencia de que su velocidad, con respecto a \u00c3\u00a9l mismo, es cero y de que la de la luz sea siempre la misma.<\/div>\n
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\u00c2\u00bfC\u00c3\u00b3mo ve las cosas su hermano? Desde el Enterprise, su hermano mide la misma velocidad de la luz y mide la velocidad su alejamiento, 100.000 Km\/s, as\u00c3\u00ad que, visto desde el Enterprise, el gemelo del transbordador ha alcanzado una tercera parte de la velocidad de la luz. No est\u00c3\u00a1 mal.<\/div>\n
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Sigamos. El gemelo del transbordador sigue en su empe\u00c3\u00b1o en buscar la velocidad de la luz, as\u00c3\u00ad que vuelve a encender los motores, pero antes suelta una baliza como referencia (la baliza se mover\u00c3\u00a1 a 100.000 Km\/s vista desde el Enterprise, pues conserva la misma inercia que el transbordador). Pongamos que el transbordador se acelera hasta alejarse de la baliza a otros 100.000 Km\/s. \u00c2\u00bfQu\u00c3\u00a9 ocurrir\u00c3\u00a1?<\/div>\n
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-Desde la referencia de la baliza, el transbordador se aleja, efectivamente, a 100.000 Km\/s.<\/div>\n
-Desde el transbordador, su velocidad con respecto a s\u00c3\u00ad mismo sigue siendo cero y la velocidad de la luz, 300.000 Km\/s. Sigue sin acercarse.<\/div>\n
-Desde el Enterprise \u00c2\u00bfse le ve alejarse a 200.000 Km\/s? Pues no.<\/div>\n
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Recordemos que el tiempo del gemelo del transbordador iba m\u00c3\u00a1s despacio que el del Enterprise, as\u00c3\u00ad que, cuando el del transbordador acelera hasta sus 100.000 Km\/s respecto de la baliza, se est\u00c3\u00a1 alejando a una velocidad menor medida desde el Enterprise. Con un tiempo m\u00c3\u00a1s lento necesitar\u00c3\u00a1 m\u00c3\u00a1s de un segundo de los suyos para recorrer 100.000 Km vistos desde el Enterprise. As\u00c3\u00ad, el Enterprise le ver\u00c3\u00a1 alejarse a menos de 200.000 Km\/s. \u00c2\u00bfCu\u00c3\u00a1nto menos? Habr\u00c3\u00ada que repetir los c\u00c3\u00a1lculos como los de arriba. Obviaremos esta parte, pero observaremos que, en el tri\u00c3\u00a1ngulo de la figura, a pesar de que 100.000 Km\/s. apenas ralentizan el tiempo (un segundo se convierte en 0,94), a medida que aumentamos la velocidad y la l\u00c3\u00adnea oblicua se acerca al eje del espacio vemos que la contracci\u00c3\u00b3n del tiempo aumenta cada vez m\u00c3\u00a1s (mucho m\u00c3\u00a1s). Esto quiere decir que, a medida que el gemelo del transbordador aumenta la velocidad, su tiempo acaba ralentiz\u00c3\u00a1ndose much\u00c3\u00adsimo y lo que pare \u00c3\u00a9l es un nuevo aumento de 100.000 Km\/s. acaba siendo apenas un aumento insignificante medido desde el Enterprise.<\/div>\n
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S\u00c3\u00ad, se dir\u00c3\u00a1, pero sumando aumentos peque\u00c3\u00b1os, podr\u00c3\u00a1 sobrepasar la velocidad de la luz. Pues, otra vez, no. A base de aumentos peque\u00c3\u00b1os podr\u00c3\u00a1 acercarse cada vez m\u00c3\u00a1s, pero nunca llegar, visto desde el Enterprise. Desde su transbordador seguir\u00c3\u00a1 sin acercarse nada. Una suma infinita de sumandos no tiene por qu\u00c3\u00a9 ser infinita si cada sumando es una proporci\u00c3\u00b3n del anterior. As\u00c3\u00ad la suma de 1\/2 + 1\/4 + 1\/8 + 1\/16 + 1\/32 + … es exactamente uno. Uno el l\u00c3\u00admite al que se acerca esta suma cada vez que se a\u00c3\u00b1ade un sumando, pero que nunca sobrepasa. Esto le ocurre al gemelo del transbordador con su velocidad y la de la luz. Insisto, visto desde el Enterprise. Ese poco que le falta para acercarse a la velocidad de la la luz, visto desde el Enterprise, siguen siendo 300.000 Km\/s vistos desde el transbordador.<\/div>\n
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Mis disquisiciones:<\/span><\/div>\n
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1.- Este moverse cada vez m\u00c3\u00a1s r\u00c3\u00a1pido y no acercarse lo m\u00c3\u00a1s m\u00c3\u00adnimo a la velocidad de la luz me recuerda a la loca carrera de los personajes de Alicia, que ten\u00c3\u00adan que correr lo m\u00c3\u00a1s r\u00c3\u00a1pido que pudieran para quedarse en el mismo sitio. Alg\u00c3\u00ban aficionado a las profec\u00c3\u00adas deber\u00c3\u00ada reivindicar que Lewis Carroll predijo la Teor\u00c3\u00ada de la Relatividad, tendr\u00c3\u00ada m\u00c3\u00a1s sentido que los disparates que se dicen de Nostradamus o del Apocalipsis.<\/div>\n
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2.- Hemos visto que acelerarse implica cambiar la l\u00c3\u00adnea temporal y que, con ello, cambia la velocidad. Tambi\u00c3\u00a9n implicar\u00c3\u00a1 alterar la medida de las distancias y la medida de las masas (siempre en relaci\u00c3\u00b3n a las medidas de los que no se aceleraron con nosotros).<\/div>\n
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3.- Einstein no recibi\u00c3\u00b3 el Premio Nobel por la Teor\u00c3\u00ada de la Relatividad, sino por sus estudios sobre el efecto fotoel\u00c3\u00a9ctrico. No que nadie pensara que la Relatividad no fuera m\u00c3\u00a1s importante, pero se pensaba que todav\u00c3\u00ada hab\u00c3\u00ada que hacer muchas comprobaciones para validarla. As\u00c3\u00ad de cauto es el avance cient\u00c3\u00adfico.<\/div>\n
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4.- Galileo y Einstein propusieron teor\u00c3\u00adas que contradec\u00c3\u00adan el conocimiento asentado hasta ellos (Arist\u00c3\u00b3teles y Newton, respectivamente). Hay gente que propone teor\u00c3\u00adas que contradicen lo que sabemos hoy acerca del mundo y que se reivindican en estos dos genios para insistir en sus propuestas. Estas personas deber\u00c3\u00adan aprender la lecci\u00c3\u00b3n de que ni Galileo ni Einstein tuvieron problemas para convencer a los cient\u00c3\u00adficos coet\u00c3\u00a1neos suyos, una vez que examinaron la evidencia. S\u00c3\u00ad tuvieron problemas para convencer a los no-cient\u00c3\u00adficos. As\u00c3\u00ad de abierta es la mente cient\u00c3\u00adfica y de cerrada la no-cient\u00c3\u00adfica. Si, p.e., la homeopat\u00c3\u00ada no es capaz de presentar esa evidencia, poco tiene para ampararse en estos dos genios. Afirmaciones extraordinarias requieren de evidencia extraordinaria. Galileo y Einstein cumplieron; home\u00c3\u00b3patas, parapsic\u00c3\u00b3logos y otros esot\u00c3\u00a9ricos, no.<\/div>\n
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5.- Despu\u00c3\u00a9s de todo, tal vez Galileo y Einstein no contradijeron tanto a sus predecesores. Es cierto que poner a la Tierra en el centro del Sistema Solar es muy distinto que poner al Sol, pero si uno no sale de la Tierra, el modelo Geoc\u00c3\u00a9ntrico es una buena aproximaci\u00c3\u00b3n a lo que observamos desde ella. En este sentido el modelo Helioc\u00c3\u00a9ntrico no es tan revolucionario (para las mediciones cient\u00c3\u00adficas, para los papas que juegan a ser Dios, creyendo saberlo todo, ser\u00c3\u00a1 otra cosa). Lo mismo ocurre con la f\u00c3\u00adsica de Newton. Es una buena aproximaci\u00c3\u00b3n a la realidad cuando las velocidades son medianas, y lo es tanto que se sigue usando para enviar m\u00c3\u00b3dulos a la Luna o a otros planetas del Sistema Solar.<\/div>\n
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Einstein La Teor\u00c3\u00ada de la Relatividad Especial Einstein, el cient\u00c3\u00adfico m\u00c3\u00a1s famoso de todos los tiempos, propuso una teor\u00c3\u00ada completamente revolucionaria que pondr\u00c3\u00ada a prueba toda nuestras intuiciones sobre el espacio, en tiempo, la masa y la energ\u00c3\u00ada, entre otras cosas. Y lo hizo basando toda la f\u00c3\u00adsica en dos postulados: 1.- Las leyes de […]<\/p>\n","protected":false},"author":159,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"class_list":["post-11262","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-blogs-colaboradores"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11262","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/159"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11262"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11262\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11262"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11262"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11262"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}