¿Qué dice la Teoría de la Relatividad Especial?
La teoría de la relatividad especial dice que ningún objeto, influencia o perturbación puede alcanzar una velocidad superior a la de la luz y afirma que los observadores que se encuentran en movimiento relativo, uno con respecto al otro, tendrán percepciones (mediciones) de la distancia y del tiempo, distintas entre sí.
La luz siempre va a la misma velocidad, aunque te muevas acercándote o alejándote. La velocidad de la luz es una constante, independiente del movimiento.
No hay ningún experimento dentro de un espacio cerrado desplazándose a velocidad constante que permita determinar si está en reposo o movimiento. Si un observador está sometido a una aceleración o cambio de dirección, sí que nota el movimiento.
Abelardo y Eloísa
Si Abelardo va en un monopatín a 200.000 Km/seg y enciende un foco luminoso verá que la luz se le adelanta 300.000 Km cada seg. Si Eloísa, en reposo, observa la carrera, descubrirá que la luz saca a Abelardo 100.000 Km cada seg. Conclusión: las medidas de Abelardo son diferentes a las de Eloísa. Lo cual sólo se explica si sus percepciones de espacio y tiempo son diferentes para cada uno.
Eloísa ve como se enlentece el reloj de Abelardo y que la distancia se ha acortado. Pero Abelardo observa que es el reloj de Eloísa el que enlentece. Cada observador comprueba que el otro individuo va a cámara lenta.
Si dos observadores sincronizan sus relojes al pasar uno al lado del otro y su velocidad relativa es de 99,5% la velocidad de la luz, y después de 3 años, uno pone en marcha un propulsor para alcanzar al otro, con lo cual introduce una fuerza, lo que le hace percibir que se está moviendo, y tarda 3 años en alcanzarlo, la teoría de la relatividad especial dice en el reloj del que ha activado el propulsor habrán pasado 6 años, pero en el reloj del otro, habrán pasado 60 años.
Los relojes de cada observador se desincronizan. Un suceso no ocurrirá al mismo tiempo para observadores en la Tierra o en Jupiter.
Las 4 dimensiones: el sistema espacio-tiempo
En 1905 Einstein determinó que el espacio y el tiempo no son independientes y absolutos y desmanteló las estructuras absolutas de Newton.
El espacio absoluto no existe. El tiempo absoluto no existe. Pero según la relatividad especial, el espacio-tiempo absoluto sí existe.
Si estas en reposo y miras un tranvía también en reposo, el tranvía se mueve sólo a través del tiempo, sincronizado con tu tiempo. Si el tranvía se pone en marcha parte del movimiento del tiempo se utiliza para moverse por el espacio, los relojes se desincronizan, el reloj del tranvía va más lento.
La relatividad especial determina que para todo movimiento: la velocidad combinada del movimiento de cualquier objeto a través del espacio y su movimiento a través del tiempo es siempre igual a la velocidad de la luz. El tiempo se para, cuando se viaja a velocidad de la luz a través del espacio. El reloj del fotón marca siempre 0, el fotón es eterno.
Ver: Teoría de la Relatividad Especial Una teoría fuera de toda lógica.
Secciones del espacio-tiempo
Los relojes que se están moviendo unos con respecto a otros dan nociones diferentes de simultaneidad.
Un observador, en reposo, verá una serie de sucesos que ocurren en un instante de tiempo, otro observador, en movimiento, declarará que no todos los sucesos suceden al mismo tiempo (relatividad de la simultaneidad). Las secciones del espacio tiempo serán distintas.
El ángulo de rotación entre las secciones de la región espacio temporal está determinado por su velocidad relativa.
Ver: Espacio tiempo de Minkowski en la Relatividad Especial
Trayectorias espacio tiempo para distintos observadores
E = mc2
Es una de las consecuencias de la Relatividad Especial. La masa y la energía no son independientes. Si aumentamos la energía aumenta la masa. La masa se puede transformar en energía.
Por otra parte:
Mv = Mr / raíz cuadrada (1- (v2/c2)).
Mv: masa en movimiento.
Mr: masa en reposo.
v: velocidad de la masa.
c: velocidad de la luz.
Si v=c → Mv es infinita
Al llegar al 100% de c su masa sería infinita y la energía para aumentar la velocidad también infinita. Nada puede viajar más rápido que la luz.
Esquema
Referencias
El tejido del cosmos de Brian Green
