el tiempo, la velocidad y la materia

[pod]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Algo que le doy vueltas y no entiendo, como ignorante que soy de fisica pero a ver si algun espiritu paciente y caritativo me lo pudiera aclarar: a medida que la distancia a otros objetos estelares es mayor, nos va llegando su imagen proporcionalmente en antiguedad a esa distancia, en años luz, ¿cuanto tiempo hemos empleado en distanciarnos de ellos? Quiero decir, si todas la ubicaciones del universo son viajeras de un mismo origen, el bigban, ¿como es posible que nos llegue toda la secuencia de "fotogramas" a modo de flashback continuo? Gracias por adelantado,

No tiene mucho misterio.

Imagínate que tú y yo estamos en un coche cada uno, alejándonos mutuamente (la expansión del universo no es eso; las galaxias no se mueven, su distancia aumenta debido a la curvatura del espacio-tiempo, no a un movimiento, pero la comparación servirá a efectos de este post). Yo te envío cada 2 minutos un mensaje explicándote mi vida. Los mensajes te los llevan mensajeros en una moto bastante rápida. Pasarán dos cosas:

Primero, debido a que el mensajero tarda cierto tiempo en llegar, los mensajes estarán algo desactualizados. Sabrás como era hace tiempo.

Segundo, como en el tiempo que pasa hasta que sale el siguiente mensaje nos hemos alejado, cada nuevo mensaje tardará más en llegarte. Es decir, aunque yo los mande cada 2 minutos, tú los recibirás con mayor separación. Este es el equivalente al corrimiento al rojo.

[mulero]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Algo que le doy vueltas y no entiendo, como ignorante que soy de fisica pero a ver si algun espiritu paciente y caritativo me lo pudiera aclarar: a medida que la distancia a otros objetos estelares es mayor, nos va llegando su imagen proporcionalmente en antiguedad a esa distancia, en años luz, ¿cuanto tiempo hemos empleado en distanciarnos de ellos? Quiero decir, si todas la ubicaciones del universo son viajeras de un mismo origen, el bigban, ¿como es posible que nos llegue toda la secuencia de "fotogramas" a modo de flashback continuo? Gracias por adelantado,

[angel relativamente]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Bueno después del gran aporte sobre relatividad que han hecho los compañeros, no hay más que objetar sobre este tema.
Yo como tú he tenido problemas para "digerir" la relatividad, y aun los tengo. Pero el gran numero de dudas que tenía al principio las he ido solventando con libros, profesores, foros como este, etcétera. Si te haces preguntas ya tienes el 50% del trabajo hecho (¡incluso me atrevería a decir que el 75%!). Todos tenemos un flujo constante de información que nos llega. Meditar sobre ella y preguntarse es la única forma que tenemso para poder resolver dudas (no sirve de nada que un profesor te cuente relatividad si jamás te hiciste preguntas, tan facil como viene se va). Bueno, después de este rollo, vengo a fomentar un poco la lectura. Yo conocí el concepto relatividad cuando leí el libro que comentaba antes javier murgas: "la explosión de la relatividad" de Martin Gardner (que en paz descanse), está a mi parecer bastante bien explicada y conforme me resolvia dudas me iba creando otras nuevas más complicadas y fascinantes. Después de leer muchos articulos sobre relatividad, y libros de divulgación de Stephen Hawking (El universo en una cáscara de nuez o brevísima historia del tiempo), fui afianzando el concepto. Pero el súmmum de las obras de divulgación sobre física para mí es "El universo elegante", de Brian Greene. Además de hacerme comprender mucho más a fondo la relatividad, me ayudó a conocer otros conceptos como la cuantica y la teoria de cuerdas. Si realmente te interesa el tema, compratelo y leetelo, y si te surgen dudas (si el libro hace bien su papel te surgiran miles) las preguntas por aquí y gente titulada podrá ayudarte.
Bueno, que me enrollo como las persianas.
¡Adéntrate en el mundo de la física, como todos los de esta web nos adentramos un día!

[made_in_arg]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

gracias a todos por su aporte muy interesante pero la relatividad todavia no la digiero del todo bien siento como si le faltara algo en especial al nivel de los atomos sigo leyendo y aprendiendo

[Zhisi]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

no liar más este hilo

Cierto, pido disculpas y voy a buscar hilos sobre el tema.

Un saludo!

[pod]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Tienes razón, no se me había ocurrido... pero entonces... mmmm... según la paradoja de los genemelos, si los dos hermanos tienen la sensación de que es el otro quien se retrasa, ¿porque uno se hace viejo mientras el otro se mantiene joven? , si los dos perciben que el otro es quien se retrasa, es decir, el otro es quien viaja al futuro, ¿por qué uno viaja al futuro y el otro no?

Tengo ganicas de llegar al apartado opcional del tipler en el que se habla de esto jajajaja!

Los dos "viajan al futuro". Todo el mundo lo hace, es imposible no hacerlo. Es más, todo el mundo viaja hacia su propio futuro a la misma velocidad (un "segundo por segundo"). Sólo podemos elegir a qué velocidad nos desplazamos hacia el futuro de otros.

Hay muchos hilos sobre la paradoja de los gemelos, y creo que si tienes mas dudas sobre ello mejor que vayas a otro de los existentes (o, por lo menos, crees uno nuevo) para no liar más este hilo. En resumen, la simetría se rompe porque hay un gemelo que en algún momento tiene aceleración; en contexto de la relatividad especial siempre hablamos de sistemas de referencia inerciales, sin aceleración.

[Zhisi]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Incorrecto, y además tu afirmación contradice el principio de relatividad. B tiene todo el derecho de decir que, desde su punto de vista, él está quieto y es A quien se mueve, y por lo tanto él verá que retrasa; igual que A ve que B retrasa.

En resumen, todos ven que todos los demás retrasan.

Tienes razón, no se me había ocurrido... pero entonces... mmmm... según la paradoja de los genemelos, si los dos hermanos tienen la sensación de que es el otro quien se retrasa, ¿porque uno se hace viejo mientras el otro se mantiene joven? , si los dos perciben que el otro es quien se retrasa, es decir, el otro es quien viaja al futuro, ¿por qué uno viaja al futuro y el otro no?

Tengo ganicas de llegar al apartado opcional del tipler en el que se habla de esto jajajaja!

[pod]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Un supuesto: si tengo un reloj y mi amigo tiene otro, estamos juntos en un lugar del espacio, los sincronizamos y nos separamos, digamos que él enciende los motores y aumenta la velocidad relativa de separación entre ambos. Nos enviamos señales y comprobamos que efectivamente mi reloj retrasa para él y su reloj retrasa para mí, pero como sigue una trayectoria amplia circular y a velocidad muy elevada cercana a c nos volvemos a encontrar al cabo de un tiempo. ¿seguirán sincronizados esos relojes? (entiendo que no por lo mismo que les pasa a los gemelos) y si no es así y hay cambios, qué reloj los ha sufrido ¿el que acelera? influye el sentido de acercamiento/alejamiento de la velocidad relativa? (vamos si es igual o distinto si se acercan o se alejan, o sólo se consideran los módulos y no los sentidos de los vectores), supongo que son los módulos de las velocidades por aquello de los cuadrados de las velocidades en las transformaciones de Lorentz.

Si ahora considero que mi amigo no estaba en reposo conmigo pero al pasar a mi lado sincronizamos la hora y se mueve en mov circular uniforme pues dispone de un pequeñito motor lateral que le hace curvar su trayectoria, siendo esta como dije muy amplia y la velocidad tangencial muy elevada. Al describir la trayectoria circular completa y volvernos a ver Cómo andan los relojes ¿estarán sincronizados? si no han partido del reposo relativo y uno no ha tenido que acelerar puesto ya estaba en movimiento a v cte?

Este ejemplo es un poco "puta", porque la aceleración rompe simetría. En MRU siempre podemos considerar que cada cual está quieto para si, pero al haber aceleración eso ya no se puede hacer: si hay aceleración es porqué hay fuerza, o sea que hay un agente ejerciéndola. Eso rompe el principio de relatividad.

Siempre se puede hacer el cálculo desde el punto de vista del observador que se queda quieto. No es difícil de hacerlo, pero no es el lugar (el hilo está marcado como divulgación). No es más que una versión de la paradoja de los gemelos.

Sobre el flujo eléctrico, cuando preguntan si la electricidad o el flujo eléctrico viaja en el tiempo, ¿debemos entender que se refiere a la velocidad de transmisión de la energía? o como yo entendí para dar esa respuesta, se hablaba de la velocidad de los electrones? si es lo primero lo entendí mal, si es lo segundo reafirmo la respuesta.

No debemos entender nada. Pedimos al que pregunta que aclare.

En cualquier caso, la velocidad de los electrones es minúscula. Dependiendo de los parámetros que uno coja (tensión, resistencia, etc.) puede tardar horas en recorrer un metro.

Entiendo que cuando hablas de los relojes en reposo es reposo relativo entre ambos, lo de superficie equipotencial del campo gravitatorio entiendo también que están aislados del resto del universo y por tanto sería un ejercicio teórico, por pequeña que sea la influencia de otros astros, podría haberla.

El efecto del campo gravitatorio se mide por la diferencia de potencial gravitatorio. Si están en una superficie equipotencial, no hay efecto neto.

Consideremos a un individuo A en reposo respecto a otro individuo B que se desplaza a una velocidad próxima a c (respecto de A). Entonces si A percibe que el reloj de B se retrasa, B percibirá que es el reloj de A el que se adelanta. No es posible que ambos perciban que el reloj del otro se retrasa.

Incorrecto, y además tu afirmación contradice el principio de relatividad. B tiene todo el derecho de decir que, desde su punto de vista, él está quieto y es A quien se mueve, y por lo tanto él verá que retrasa; igual que A ve que B retrasa.

En resumen, todos ven que todos los demás retrasan.

Una preguntá me ronda la cabeza. En principio no se puede alcanzar la velocidad de la luz, aunque sí acercarse a c. Si marcamos como punto de referencia la tierra, y envíamos dos naves, en direcciones opuestas cada una de ellas con una velocidad relativa a la Tierra de c/2, entonces la velocidad relativa de una nave respecto a la otra sera c. Se supone que ésto no es posible ¿no?

La suma de velocidades no es cierta en relatividad, hay una formula un poco más complicada. En el caso que comentas daría 0,8c si no recuerdo mal.

[Zhisi]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Gracias por las aclaraciones Pod.

Nos enviamos señales y comprobamos que efectivamente mi reloj retrasa para él y su reloj retrasa para mí

Consideremos a un individuo A en reposo respecto a otro individuo B que se desplaza a una velocidad próxima a c (respecto de A). Entonces si A percibe que el reloj de B se retrasa, B percibirá que es el reloj de A el que se adelanta. No es posible que ambos perciban que el reloj del otro se retrasa.

¿seguirán sincronizados esos relojes?

Yo creo que tampoco. Para A el reloj de B estará parado mientras este viaje a c, y si B tarda 80 años medidos por el reloj de A en regresar al punto de partida entonces A será 80 años más viejo mientras que B tendrá la misma edad que cuando salió del punto de partida ya que, según su reloj, para él, el tiempo transcurrido es cero.

Una preguntá me ronda la cabeza. En principio no se puede alcanzar la velocidad de la luz, aunque sí acercarse a c. Si marcamos como punto de referencia la tierra, y envíamos dos naves, en direcciones opuestas cada una de ellas con una velocidad relativa a la Tierra de c/2, entonces la velocidad relativa de una nave respecto a la otra sera c. Se supone que ésto no es posible ¿no?

Este hilo se pone interesante.

[Zephyros]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Un supuesto: si tengo un reloj y mi amigo tiene otro, estamos juntos en un lugar del espacio, los sincronizamos y nos separamos, digamos que él enciende los motores y aumenta la velocidad relativa de separación entre ambos. Nos enviamos señales y comprobamos que efectivamente mi reloj retrasa para él y su reloj retrasa para mí, pero como sigue una trayectoria amplia circular y a velocidad muy elevada cercana a c nos volvemos a encontrar al cabo de un tiempo. ¿seguirán sincronizados esos relojes? (entiendo que no por lo mismo que les pasa a los gemelos) y si no es así y hay cambios, qué reloj los ha sufrido ¿el que acelera? influye el sentido de acercamiento/alejamiento de la velocidad relativa? (vamos si es igual o distinto si se acercan o se alejan, o sólo se consideran los módulos y no los sentidos de los vectores), supongo que son los módulos de las velocidades por aquello de los cuadrados de las velocidades en las transformaciones de Lorentz.

Si ahora considero que mi amigo no estaba en reposo conmigo pero al pasar a mi lado sincronizamos la hora y se mueve en mov circular uniforme pues dispone de un pequeñito motor lateral que le hace curvar su trayectoria, siendo esta como dije muy amplia y la velocidad tangencial muy elevada. Al describir la trayectoria circular completa y volvernos a ver Cómo andan los relojes ¿estarán sincronizados? si no han partido del reposo relativo y uno no ha tenido que acelerar puesto ya estaba en movimiento a v cte?


Sobre el flujo eléctrico, cuando preguntan si la electricidad o el flujo eléctrico viaja en el tiempo, ¿debemos entender que se refiere a la velocidad de transmisión de la energía? o como yo entendí para dar esa respuesta, se hablaba de la velocidad de los electrones? si es lo primero lo entendí mal, si es lo segundo reafirmo la respuesta.

Entiendo que cuando hablas de los relojes en reposo es reposo relativo entre ambos, lo de superficie equipotencial del campo gravitatorio entiendo también que están aislados del resto del universo y por tanto sería un ejercicio teórico, por pequeña que sea la influencia de otros astros, podría haberla.

[pod]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Voy a responder / corregir a algunos detalles que se han publicado a lo largo del hilo.

[FONT=Calibri]Hola realmente no soy un físico ni mucho menos solo busco una respuesta a una inquietud que no me deja de dar vueltas en la cabeza, sabemos que si un objeto viaja a gran velocidad, el tiempo para este transcurre mas lentamente, que para nosotros,[/FONT]

Es necesario matizar esto. Nosotros veremos que el reloj de otro observador, quien se mueve respecto a nosotros, avanza más lentamente. Pero a su vez esa misma persona se ve quieta a ella misma y a nosotros en movimiento, ergo su conclusión será que "su reloj va bien" y es el nuestro que avanza. Ambas observaciones son ciertas. Por eso se llama relatividad, por que la medida del tiempo (y de muchas otras cosas) es relativa.

[FONT=Calibri]si es así, cuando veo la luz de una estrella que se encuentra a 1 año luz de distancia, esta luz ¿tiene un año de antigüedad o tiene menos de un año?, lo preguntare de otra manera si la luz en vez de estar compuesta por fotones estuviera compuesta por cronómetros que inician su conteo al salir de la estrella que se encuentra a un año luz de mi al llegar a mi ¿marcarían un año o menos? y si es menos [/FONT]

Si en nuestro sistema de referencia la distancia es de 1 año luz, entonces para nuestro reloj pasará exactamente un año cuando nos llegue la luz. Ergo, veremos la estrella como era un año de nuestro reloj. Como las medidas son relativas, siempre hay que decir de quién es el reloj que se usa para medir.

[FONT=Calibri]¿la luz viaja en el tiempo constantemente? [/FONT]

¿En el tiempo de quién?

En el tiempo de cualquier observador, todo avanza siempre en el tiempo constantemente.

Ahora bien, no se puede tener un observador que vaya a la velocidad de la luz (respecto de otro observador). Eso quiere decir, por ejemplo, que la luz no se puede observar a si misma. La luz no tiene tiempo propio.

[FONT=Calibri]¿Los electrones que forman un átomo por moverse a la velocidad de la luz no son tan antiguos como los protones a los que orbitan? [/FONT]

De nuevo, debes decir "antiguos" en el reloj de quien. Por cierto, los electrones no se mueve a esa velocidad ni de lejos.

Las partículas pueden crearse y destruirse. Por ejemplo, en una reacción nuclear se crean o destruyen nucleones. Así que es difícil de decir cuales son más antiguas o menos. Por lo general, un trozo de materia que no haya sufrido ninguna reacción nuclear, su núcleo se habrá formado en el interior de una estrella, o durante la fase de supernova, mientras que los electrones estarían ahí desde el instante de recombinación (cuando se creó el fondo de microondasm 300mil años después del big bang).

Si nos vamos dentro de los núcleos, la mayoría de protones y neutrones (¡no todos!), provienen directamente de la nucleogenesis que sucedió, si no recuerdo mal, tres segundos después del big bang, así que son bastante más "viejos" que los electrones.

[FONT=Calibri]¿un reloj en la luna que además de acompañar a la tierra en su movimiento de traslación orbita alrededor de esta por lo que mantiene una velocidad mayor que uno que está en la tierra podrían mantenerse sincronizados?[/FONT]

No. Sólo pueden sincronizarse de forma permanente relojes que estén en reposo y en una superficie equipotencial del campo gravitatorio.

Si la Luna viaja a mayor velocidad que la Tierra (creo que es así), entonces en la Luna el tiempo pasa más despacio, pongo un ejemplo exagerando MUCHO, si en la tierra son las 15:00 y sincronizamos con un reloj lunar para que marque esa hora, una hora terrestre después, aquí, en nuestro planeta, el reloj maracaría las 16:00, sin embargo el reloj de la Luna marcaría las 15:59. Eso significa que el reloj que se retrasa es el de la Luna con respecto al de la Tierra. Además eso tambien implica que el reloj de la Luna, y la Luna en sí misma han viajado al futuro un minuto. Es complejo y algo abstracto jaja! Por ejemplos: se ha calculado que la persona que más tiempo ha estado en el espacio, un astronauta ruso, orbitando alrededor de la Tierra a una velocidad enorme (no se cuantas orbitas completas cada 24 horas), ha viajado al futuro 0,00000000000001 segundos (quizá era menos, no recuerdo el número exacto de ceros jaja, esto también se tiene en cuenta en los satélites ¡y menos mal! ya que está comprobado que se retrasan cada cierto tiempo lo suficiente como para que se convierta en un problema y por ello se utilizan métodos, los cuales desconozco, para remediar esa "sutil" complicación.

Como dije antes, es relativo. La luna se ve a si misma en reposo, así que para ella "su tiempo" va bien. Desde la luna, la tierra parece moverse a cierta velocidad, así que los selenitas verán que nuestro reloj hace "tic" más lentamente que el suyo.

Desde la tierra haremos exactamente la misma observación. Para nosotros, nuestro reloj será el correcto, mientras que el de la luna nos parecerá tiquetear más lentamente.

[FONT=Calibri]El flujo eléctrico tendría la velocidad de los electrones según por el conductor o semiconductor por el que se mueven, es rápida pero no llega a c ni mucho menos[/FONT]

No, en realidad los electrones se mueven muy lentamente. La transmisión energética es mucho más rápida que el movimiento de los electrones. Es como un partido de baloncesto, la pelota (la energía eléctrica) viaja mucho más rápido que los jugadores que se la pasan. La pelota llega rápidamente al aro contrario, pero el jugador que la coge ya estaba allí (salió al contraataque mucho antes, previsor él).

La corriente eléctrica es rápida (no tanto como la luz, eso sí), pero los electrones se mueven muy lento. Lo que pasa es que todo el cable está lleno de electrones, así que aunque se muevan poco pueden empujar al siguiente electrón otro poco, y así creando una reacción en cadena que se mueve mucho más rápida que los propios electrones.

Otro ejemplo son el típico "arranca-para" en los atascos de trafico.

No hace mucho hubo un desafío sobre la velocidad de los electrones en la corriente eléctrica.

[Zhisi]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Gracias Zephyros, me lo voy a imprimir para leermelo con calma. Realmente puedo afirmar que prácticamente no tengo ni idea sobre el tema, pero debatiendo se aprende mucho, ves cómo alguien corrige y complementa lo que uno afirma y adquieres conocimientos.

Entonces la Luna no está influida lo suficiente por la gravedad de la Tierra como para tenerla en cuenta en la RG pero sin embargo, sí hay que tener en cuenta la propia gravedad de la Luna en RG, la cual influye más que la RE (para un reloj que se encuentre en la superficie de la Luna). ¿No? Creo que me he liado Jajaja! Parece un trabalenguas, pero es más divertido.

made_in_arg, tranquilo, ya lo entenderas. Mientras, adjunto una anecdota curiosa, porque a día de hoy la afirmación del científico estaá desfasada.

Una anécdota que viene al caso es una entrevista realizada al Profesor Arthur Stanley Eddington, en la cual el entrevistador pregunta: “Profesor Eddington, ¿es cierto que sólo hay tres personas en el mundo que entienden la teoría de Einstein?”, a lo cual supuestamente Eddington le responde: “¿quién es la tercera?”

Un saludo!

[javier m]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

se que no puedo pretender entender todo en un par de dias, pero estoy leyendo como loco, como lo hago con gusto no me molesta nada.

con cuidado, eso con formula medica

[made_in_arg]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

se que no puedo pretender entender todo en un par de dias, pero estoy leyendo como loco, como lo hago con gusto no me molesta nada.

[Zephyros]

Re: el tiempo, la velocidad y la materia

Hola Zhisi, en el caso del satélite podemos observar los dos efectos, el producido por la RG y el producido por la RE. La suma de ambos efectos sobre la frecuencia del reloj se decanta a favor de la RG donde, por el hecho de estar en órbita dentro del campo gravitatorio terrestre pero con menos gravedad que en la superficie, el reloj del satélite adelanta respecto el reloj de la superficie terrestre. Cosa que no ocurriría si fuera del campo gravitatorio terrestre disponemos de una nave o sonda que viaja, aquí el efecto de la RE será mucho mayor despreciándose los efectos gravitatorios sobre la frecuencia del reloj de la nave.

Te dejo un documento sobre satélites. En la página 12 tratan lo que comentas

http://www.fceia.unr.edu.ar/gps/ep/GPSyREL240407.pdf

Saludos!