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  • 21
    Febrero
    2016

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    tecnología Murcia

    TIEMPO, RELATIVIDAD Y GRAVEDAD

    Supongamos dos observadores que contemplan dos acontecimientos, pero lo hacen desde dos sitios diferentes: uno de ellos va a bordo de un avión a reacción y para él la distancia con lo que suceda en el avión, es prácticamente nula. El otro está en tierra y para él, los dos sucesos que acontezcan en el avión estarán separados por la distancia que el avión recorrerá entre los dos momentos de observación. Los dos observadores no coinciden con la distancia que media entre los dos sucesos. Supongamos, ahora que los dos observadores contemplan un fogonazo luminoso que se desplaza desde la cola a la cabecera del avión. No estarán de acuerdo, al igual que antes, con respecto a la distancia que recorre la luz desde donde comienza la emisión hasta que llega a la cabecera del avión. Ahora bien, una vez asumida la definición de velocidad como espacio recorrido en un tiempo dado,  ambos observadores si estarán de acuerdo en que la velocidad a la que se desplaza el fogonazo luminoso emitido en la cola del avión, tendrá que ser diferente porque no pueden estar de acuerdo en el tiempo que en transcurre el mismo. ¿Qué ocurre de extraño en el experimento de observar el mismo proceso y que se midan dos tiempos diferentes? Einstein supuso que los dos observadores miden de distinta forma, tanto distancia como tiempo.

     

    La cuestión es relevante, dado que la ley de la gravitación formulada por Newton en 1687 consideraba la instantaneidad de la interacción entre masas como elemento definitorio de la interacción a distancia. El que la Tierra y la Luna tengan una interacción instantánea, cuando están separadas 384.400 kilómetros (aunque la distancia real varíe a lo largo de la órbita de la Luna), supone que la atracción gravitatoria es más rápida que la luz que tardaría 1,284 segundos en llegar. Con el Sol el problema todavía es más dramático, porque la distancia que nos separa requiere 8 minutos, 19 segundos o 8,3 minutos para que la luz la recorra.  

     

    La teoría de la relatividad restringida o especial de Einstein, formulada en 1905 tenía por objeto resolver la incompatibilidad entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo. Incorporaba una cuarta coordenada: el tiempo,  a añadir a las tres coordenadas espaciales convencionales y denominó espacio-tiempo al sistema de coordenadas en el que, al igual que hay sentido adelante y atrás, arriba y abajo, derecha e izquierda, había, además, atrás-adelante o pasado y futuro. Aquí se planteó la relatividad del tiempo y la importancia del sistema de referencia. Galileo ya lo planteó en 1638 diciendo, textualmente: ”Encerraos con un amigo en la cabina principal bajo la cubierta de un barco grande y llevad con vosotros moscas, mariposas, y otros pequeños animales voladores... colgad una botella que se vacíe gota a gota en un amplio recipiente colocado por debajo de la misma... haced que el barco vaya con la velocidad que queráis, siempre que el movimiento sea uniforme y no haya fluctuaciones en un sentido u otro.... Las gotas caerán... en el recipiente inferior sin desviarse a la popa, aunque el barco haya avanzado mientras las gotas están en el aire... las mariposas y las moscas seguirán su vuelo por igual hacia cada lado, y no sucederá que se concentren en la popa, como si se cansaran de seguir el curso del barco...” Anticipaba, exactamente, lo que ocurre con el experimento del avión y los dos observadores. Ahora, la relatividad del tiempo que formulara Einstein en la teoría especial de la relatividad, requería desarrollar una nueva teoría de la gravitación, porque la interacción instantánea de Newton no encajaba con la Teoría de la relatividad.

     

    La cosa no fue solo de matiz y en 1915 publicó la teoría de la relatividad general que es una teoría de la gravedad que sustituye a la de Newton, coincidiendo con aquélla, cuando los campos gravitatorios son débiles y las velocidades pequeñas y se reduce a la teoría de la relatividad especial cuando no hay campos gravitatorios.

     

     

     

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