Divulgación ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

[cesaraugustus]

Según la relatividad un objeto que va a una velocidad mayor el tiempo le pasa mas despacio. Tanto mas cuanto mas se acerque a la de la luz. Pero también dice que todos los movimientos son relativos respecto del observador. Si un cohete despega de la tierra y alcanza un velocidad V, siempre leo que es en el cohete donde se enlentecerá el tiempo. No entiendo porque no se puede suponer que es el cohete el que no se mueve y es la tierra la que alcanza la velocidad V y es allí donde se enlentecerá el tiempo. Todas las velocidades son relativas respecto a algo no?. De hecho la tierra se mueve respecto a su galaxia y estas respecto a otras y asi sucesivamente.

Quiza es algo muy básico pero le he dado muchas vueltas y no consigo entenderlo.

[Richard R Richard]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

No entiendo porque no se puede suponer que es el cohete el que no se mueve y es la tierra la que alcanza la velocidad V y es allí donde se enlentecerá el tiempo.

Si se puede suponer y supones bien , eso es lo que precisamente sucede si pones tu sistema de referencia en la nave y observas lo que sucede en la tierra , mediras que transcurre el tiempo más lentamente allí. Eso es la relatividad.

[arivasm]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Según la relatividad un objeto que va a una velocidad mayor el tiempo le pasa mas despacio.

No es que el tiempo le pase más despacio, sino que un observador respecto del cual se mueva el objeto medirá duraciones más largas que las que obtendrá un observador ligado al objeto.

Para que me entiendas. Seguro que cerca de ti habrá un reloj. Si construyes un péndulo y cronometras sus oscilaciones obtendrás un tiempo más corto que el que medirá para ese péndulo un observador ligado a no se qué lugar respecto del cual tu y tu péndulo os movéis a una velocidad enorme, por ejemplo podría ser un protón que se dirija hacia la Tierra a una velocidad de 0,5 c (por decir cualquier valor).

Como bien dices todos los movimientos son relativos. Por supuesto sucede lo mismo si eres tú el que mide la duración de cierto suceso en el protón: medirás un tiempo mayor que el que mediría un observador ligado al protón.

Así pues, cuando en los textos de divulgación se dice eso de "el tiempo transcurre más despacio en un objeto que se mueve a gran velocidad" están omitiendo algo muy, muy, muy importante, y que conduce a la confusión que motiva tu mensaje: el tiempo es una magnitud, exactamente igual que la longitud, la intensidad de corriente eléctrica o la frecuencia (color) de una luz monocromática. Lo que descubrió Einstein es que los resultados de sus medidas dependen de la velocidad relativa entre el observador y el sistema de referencia en el que los sucesos estarían en reposo. Claro que sucede lo mismo con todas las magnitudes que acabo de citar (ojo! no digo que todas las magnitudes físicas estén afectadas por la relatividad). Lo que sucede es que a los escritores de divulgación, especialmente a los que no son demasiado buenos, les "pone" más hablar del tiempo que de las muchas otras a las que les pasa lo mismo.

[Jose D. Escobedo]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Según la relatividad un objeto que va a una velocidad mayor el tiempo le pasa mas despacio. Tanto mas cuanto mas se acerque a la de la luz. Pero también dice que todos los movimientos son relativos respecto del observador. Si un cohete despega de la tierra y alcanza un velocidad V, siempre leo que es en el cohete donde se enlentecerá el tiempo. No entiendo porque no se puede suponer que es el cohete el que no se mueve y es la tierra la que alcanza la velocidad V y es allí donde se enlentecerá el tiempo. Todas las velocidades son relativas respecto a algo no?. De hecho la tierra se mueve respecto a su galaxia y estas respecto a otras y asi sucesivamente.

Quiza es algo muy básico pero le he dado muchas vueltas y no consigo entenderlo.

Se podria argumentar que el sistema inercial es la tierra porque usualmente se supone que de ahi partio el cohete. Eso describe la solucion de lo que a veces llamamos la paradoja de los gemelos y que esta relacionado con tu pregunta. Tambien, se podria decir que el cohete esta en una superficie de mayor energia, pero creo que la respuesta correcta es lo que mencionas: el mas cercano a la velocidad de la luz es el que sufre la dilatacion del tiempo y acortamiento del espacio. De cualquier forma no olvides que: la metrica de espacio-tiempo es invariante para los dos.

Saludos

[cesaraugustus]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Se podria argumentar que el sistema inercial es la tierra porque usualmente se supone que de ahi partio el cohete. Eso describe la solucion de lo que a veces llamamos la paradoja de los gemelos y que esta relacionado con tu pregunta. Tambien, se podria decir que el cohete esta en una superficie de mayor energia, pero creo que la respuesta correcta es lo que mencionas: el mas cercano a la velocidad de la luz es el que sufre la dilatacion del tiempo y acortamiento del espacio. De cualquier forma no olvides que: la metrica de espacio-tiempo es invariante para los dos.

Saludos

Gracias a todos por vuestras respuestas pero quizá no he explicado bien el punto que no entiendo.

Usando el simil de la paradoja de los gemelos preguntaría: ¿Por que siempre nos explican que el gemelo que se queda en tierra es el que envejece?

Si las velocidades son relativas respecto desde donde se observen: ¿Por qué suponemos que el cohete es el que se acerca a la velocidad de la luz?

¿No podría ser, de la misma manera, que la tierra es la que va a la velocidad de la luz y el cohete esta parado con lo que envejecerá menos (su tiempo va mas despacio) el que se queda en la tierra?

[Richard R Richard]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

¿Por que siempre nos explican que el gemelo que se queda en tierra es el que envejece?

vamos por partes, el ejercicio mental de pensar a la tierra como un sistema de referencia inercial despreciando sus efectos gravitatorios, completa la paradoja explicando que el viajero de la nave debe sufrir una acelaración en la misma dirección y sentido contrario a la velocidad de alejamentiento relativa a la tierra. Eso rompe la simetria de la paradoja por lo cual el gemelo que no acelera es el que envejece. esto lo explica larelatividad especial.

Por otro lado los efectos de dilatación temporal debidos al campo gravitatorio terrestre, provocan que los observadores alejados de la tierra mediran que el tiempo transcurra mas lentamente cuanto mas gravedad posea el campo, esto es explicado por la relatividad general.

Si las velocidades son relativas respecto desde donde se observen: ¿Por qué suponemos que el cohete es el que se acerca a la velocidad de la luz?
¿No podría ser, de la misma manera, que la tierra es la que va a la velocidad de la luz y el cohete esta parado con lo que envejecerá menos (su tiempo va mas despacio) el que se queda en la tierra?

No hay problema en suponer que el cohete esta quieto y la tierra es la que se mueve a velocidad cercana a la luz, así se determinaría que el tiempo transcurriría en la tierra mas lentamente que el tiempo medido en el cohete, pero es normal pensar que el que se mueve es el cohete pues el que tiene los propulsores, y porque es el que puede acelerarce con fuerzas alcanzables en la practica.

[Jose D. Escobedo]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Gracias a todos por vuestras respuestas pero quizá no he explicado bien el punto que no entiendo.

Usando el simil de la paradoja de los gemelos preguntaría: ¿Por que siempre nos explican que el gemelo que se queda en tierra es el que envejece?

Si las velocidades son relativas respecto desde donde se observen: ¿Por qué suponemos que el cohete es el que se acerca a la velocidad de la luz?

¿No podría ser, de la misma manera, que la tierra es la que va a la velocidad de la luz y el cohete esta parado con lo que envejecerá menos (su tiempo va mas despacio) el que se queda en la tierra?

En la tierra el sistema de referencia es $v=0$. Si estas pensando en la rotacion sobre su eje y la translacion alrrededor del sol. Entonces tienes que considerar la teoria general de la relatividad porque ya no estarias hablando de un sistema inercial. Si por ejemplo, digo que un gemelo esta en la tierra y el otro viaja en vuelo comercial en el sentido cotrario al giro de la tierra te diria que el que viaja envejecera mas si no viaja a una velocidad que sea mayor que la velocidad a la cual giran y que compese tambien de cierta forma la contribucion del campo del terrestre (teoria general de relatividad.) y eso es si no considero el efecto del sol, los otros planetas, etc,

[Fortuna]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Sobre la paradoja de los gemelos aquí lo explican en detalle con el efecto doppler relativista. http://eltamiz.com/2007/06/13/relati...e-los-gemelos/

No pone las fórmulas, pero se pueden poner.

[Alriga]

Re: ¿Como y porque se determina la referencia para una velocidad cercana a la de la luz?

Sobre la paradoja de los gemelos aquí lo explican en detalle con el efecto Doppler relativista. http://eltamiz.com/2007/06/13/relati...e-los-gemelos/

Sí, gracias Fortuna, ese interesante post de El Tamiz ya apareció en este hilo sobre la paradoja de los gemelos, que tal vez sea de tu interés repasar, (... al menos en los primeros comentarios de tan larguísimo hilo ), te dejo el link: http://forum.lawebdefisica.com/threa...os?p=153633#12

Saludos.