Experimento Hafele Keating

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Re: Experimento Hafele Keating

Una pregunta, pipin, ¿por qué debería importar el movimiento de la atmósfera a los relojes? Probablemente estaban dentro del avión, en una cabina presurizada.

Recuerda también que efectos como esto se notan en el sistema GPS, que usa satélites que están fuera de la atmósfera. Si el sistema GPS no tuviera en cuenta la relatividad, perdería toda su precisión en cuestión de minutos.

[Albertotti]

Re: Experimento Hafele Keating

Muy buenas, pinpin
Hasta donde yo se la densidda de la atmósfera o el mayor o menor arrastre de esta con respecto a la superficie no influye para nada en la velocidad de los relojes. Como ya sabrás, en el experimento de Hafele-Keating (y si haces cálculos teóricos) resulta que según ganan altura los aviones los relojes van más rápido, luego se adelantan (ahí ambos ganan tiempo). Esto viene de la relatividad general.
En la especial hay que andarse con ojo: necesitas un sistema de referencia en reposo con respecto al centro de la tierra (por ejemplo en un polo). Un reloj en el polo Norte (o Sur) va más rápido que uno en el ecuador por la relatividad especial (en el ecuador v = 500 m/s), pero los efectos se cancelan aproximadamente ya que la gravedad en el ecuador es menor que en los polos.
Entonces, el avión que viaja hacia el este (para simplificar, por el ecuador) tiene una velocidad respecto al sistema de referencia en reposo de v_rot + v_avion, mientras que el que va hacia el oeste es v_rot - v_avion. El reloj que tengas en tierra viaja a v_rot. Esto significa que, dado que a mayor velocidad (respecto del sistema en reposo), más despacio va el reloj, al ir hacia el este el reloj va mas depacio (más velocidad) y hacia el oeste va más deprisa (adelanta), que es lo que salió en el experimento de Hafele-Keating (wikipedia en ingles del exp. de Hafel Keating).

El efecto Sagnac es en el que se basan los giróscopos que se usan, por ejemplo, en satélites artificiales para orientarlos correctamente. Consiste en ver la diferencia de camino en dos rayos de luz en caminos circulares estando en un sistema de referencia en rotación (por ejemplo en lugares fuera del ecuador en la Tierra). Como son ondas electromagnéticas se pueden medir diferencias muy pequeñas mediante interferometría. En el ejemplo anterior, como he supuesto estar en el ecuador, no influirá, pero Hafele y Keating tuvieron que tenerlo en cuenta, ya que tenían los reloje sen EEUU.

Espero haber sido de ayuda
Saludos

[pipin]

Muy buenas, es mi primer post y estoy encantado de haber llegado aquí, vayamos al grano; en el libro "El Universo en una cáscara de nuez", el genio Hawing comenta sobre un experimento de dos aviones con relojes atómicos, que vuelan alrededor de la Tierra en sentidos contrarios y la conclusión a la que llega el genio es que el reloj del avión que gira de Oeste a Este va más despacio. Mi duda es que si ese efecto sucede no será motivado por la relatividad, sino más bien porque la atmósfera a la altura a la que volaran los aviones no sea totalmente arrastrada por la Tierra.

Si en el título del post he puesto lo del Experimento Hafele....., ha sido porque aunque el Sr Hawkin no lo diga explícitamente, parece que haga referencia a dicho experimento, con la diferencia que aquellos comparaban los tiempos entre 4 relojes atómicos en el avión y relojes en tierra. El resultado del experimento Hafele me queda claro en lo que resulta influído por la relatividad, tanto especial como general, no en lo que respecta al efecto Sagnac, que no lo conozco.

Gracias anticipadas y saludos, pipín.