Divulgación Duda sobre el experimento de los gemelos

[Willy64]

A ver si alguien me puede ayudar a entender este tema. He leido el experimento de los relojes de luz, en el que una de las personas viaja a una velocidad próxima a la de la luz y la otra permanece quieta. Según he entendio el tiempo de la persona que viaja se relentiza y pasa más despacio. Pero al mismo tiempo he creído entender que la persona que está viajando percibe que quien se mueve a la velocidad de la luz es la otra y ve como su reloj (el de la persona teóricamente estática) es el que se mueve con mayor lentitud. En consecuencia ambos perciben que es el tiempo del otro es que se relentiza.
Si eso fuese así ambos sufririan el mismo efecto y por tanto al final el tiempo transcurrido sería el mismo para ambos.
¿Qué es lo que entendiendo mal del experimento?

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Re: Duda sobre el experimento de los gemelos

Hola Willy64,

Por lo que veo has entendido la primera parte de la paradoja de los gemelos, pero no su resolución. De lo único que hay que percatarse, es que a pesar de la aparente simetría de las situaciones que viven los gemelos, esto no es así, es decir, la situación no es tan simétrica como se espera.

Para resolverte tu duda, voy a retomar desde el principio la paradoja. Supongamos, pues, dos gemelos, A y B; A se queda en la Tierra mientras que B inicia un viaje a gran velocidad a través de la galaxia. Debido a la velocidad con que se mueve el gemelo B, supongamos a 0.9c, se produce dilatación del tiempo, luego el gemelo que se quedó en la Tierra (A), ve cómo para su otro gemelo el tiempo va más lento. Por tanto, cuando B regresa a la Tierra, efectivamente es más joven que A.

Ahora bien, y aquí viene la paradoja: como ya sabrás, si has estudiado algo de RE, todos los marcos inerciales son equivalentes, por lo que, ¿no podría utilizar el gemelo B que está viajando en la nave los mismos argumentos que ha utilizado A en la situación anterior, y afirmar que el más joven es el que se ha quedado en la Tierra? Por tanto, y como tú dices, la paradoja radica en que las mediciones hechas por cada gemelo, los lleva a afirmar que el otro es el más joven cuando se reúnen de nuevo.

Hasta ahí has entendido bien la paradoja, pero te falta la última parte, la resolución. Pues para este paso, lo que te he dicho antes, has de reconocer que los gemelos no son idénticos en todos los sentidos (es decir, la situación no es tan simétrica como tú la esperas, al ser gemelos). Fíjate que el gemelo A, que se queda en la Tierra, permanece en todo momento en un marco inercial (aproximadamente), mientras que el gemelo que emprende el viaje tiene que acelerar con respecto a ese marco de modo que pueda emprender su viaje, frenar para dar la vuelta y regresar. Esto quiere decir, y aquí es dónde reside la asimetría de la situación de los gemelos, que el gemelo que se queda en la Tierra permanece en un marco de referencia aproximadamente inercial, mientras que el que emprende el viaje, en muchos casos (los que te he señalado) no está en un sistema de referencia inercial ni de broma (te recuerdo que la relatividad especial o restringida trata de sistemas inerciales mientras que la general de los acelerados).

Esto nos lleva, pues, a concluir que realemente existe una diferencia física entre la situación de los dos gemelos. Para terminar, si hiciéramos un examen riguroso, llegaríamos a la conclusión de que el gemelo que tiene razón es el A, el que se queda en Tierra, y que B al regresar ''es'' el más joven.

Saludos,

[Willy64]

Re: Duda sobre el experimento de los gemelos

Yo había entendido que la ralentización del tiempo se deducia de que al desplazarse el reloj el fotón tenía que recorrer una mayor distancia cada tic-tac, y dado que la velocidad de la luz es constante, entonces era el tiempo el que variaba. Mi problema surge de que esa percepción la tienen ambos gemelos. Luego si sólo uno de ellos envejece es que la percepción de uno (el que se queda en tierra) es correcta y la del otro erronea, pero no entiendo el por qué, al menos no veo la justificación en la explicación del experimento.
Además en la explicación del experimento se habla todo el tiempo del efecto de viajar a la velocidad de la luz sobre el tiempo pero no del efecto de la aceleración.