Pregunta sobre relatividad

[anomalia]

Morzillo voy a intentar aclarar tus dudas, aunque has de tener en cuenta que muchos aspectos de la teoría de la relatividad desafían el sentido común y la experiencia ordinaria. Las aparentes contradicciones son una función de nuestra mezquina existencia, ya que los humanos no vamos de un lado para otro a la velocidad de la luz.
Y lo que tienes que tener claro (olvídate de lo de estar quieto o en movimiento) es que la relatividad se basa en experimentos de pensamiento y SÓLO se aplica a velocidades cercanas a la de la luz (300.000 km/seg.). Esta velocidad es una constante universal, independientemente de a la velocidad que tu te muevas.
El ejemplo que tu expones (uno que está quieto y otro en movimiento) no se puede aplicar a velocidades tan bajas, ya que entonces funciona la física newtoniana clásica, pero cuando las circustancias implican campos gravitatorios extremadamente fuertes o velocidades que se acercan a la de la luz ésa física se hace pedazos.
Sigamos con tu ejemplo, pero aplicando velocidades cercanas a la luz. Imáginate a ti "quieto" en la Tierra (con un reloj) mientras un hipotético astronauta (con otro reloj) viaja a una velocidad cercana a la luz siguiendo un MOVIMIENTO UNIFORME (esto es importantísimo). Tú verás el reloj del astronauta como funciona más lentamente que el tuyo, pero el astronauta también verá que tu reloj funciona más lentamente que el suyo. Cada uno percibirá que el otro envejece más lentamente. El que ambos puedan estar en lo cierto desafía el sentido común.
La clave de la paradoja reside en que la relatividad especial se aplica sólo a casos que implican un movimiento uniforme. Mientras ambos (el astronauta y tú) esteis en movimiento uniforme, no podeis reuniros para comparar vuestros relojes o vuestras edades. Hacerlo requeriría cambiar la dirección y la velocidad del viaje de al menos uno de los dos, lo cual interrumpiría la premisa del movimiento uniforme.

Una vez fuera del dominio del movimiento uniforme, la relatividad especial ya no se aplica (entraríamos en la relatividad general). El que cambie de sentido en su movimiento se hallará ya en movimiento acelerado y se aplican distintas premisas; el que permanece en movimiento uniforme en el momento de la comparación será el más viejo.

Este efecto relativista se llama dilatación del tiempo y se ha demostrado en observaciones físicas. Por ejemplo, los científicos señalan que las partículas subatómicas inestables llamadas muones, cuando son observadas a velocidades muy altas, tardan unas nueve veces en descomponerse que los muones en descanso. Empleando un par de ecuaciones conocidas como transformaciones de Lorentz (relacionan numéricamente medidas de tiempo y distancia hechas en diferentes marcos de referencia), los investigadores han demostrado que la ampliación de la vida de los muones en movimiento puede ser adjudicada exactamente, mediante la aplicación de la relatividad, a sus escalas de tiempo extendidas.

[Morzillo]

Anomalia, veo que tu sí has entendido mi pregunta. Lo que has escrito me pareció muy interesante. Sin embargo, hay algo de lo que me has explicado que no me cierra. Tu has dicho: "el que permanece en movimiento uniforme en el momento de la comparación será el más viejo", pero el hecho de que uno esté en movimiento uniforme o no, es solo una convención. Supongamos que yo estoy aquí en la tierra, y otra persona sale en un super-cohete a velocidades cercanas a las de la luz y se dá un viajecito por el universo y vuelve. Cuando nos encontramos yo estoy viejo y el está como si hubiera ido a la esquina a comprar pan y haya vuelto enseguida. Pero, ¿por qué el que estaba en movimiento uniforme era yo y no el? Perfectamente podría decir que el cohete de el estaba quieto y la tierra se movía en dirección contraria y se dió un viajecito por el universo a velocidades cercanas a la de la luz y luego volvió a donde estaba el cohete, que siempre permaneció quieto. ¿entendés mi pregunta?

saludos

[anomalia]

Si, entiendo tu pregunta y voy a intentar contestártela.
La verdad es que en el mundo real, el movimiento regular y uniforme es más la excepción que la regla. Técnicamente, cualquier cambio de velocidad o dirección recibe el nombre de aceleración, que así puede significar tanto reducir la velocidad como aumentarla, o simplemente cambiar de dirección. Esto nos lleva a la relatividad general, y a uno de sus principales pilares: el principio de equivalencia.

Imagínate que te encuentras en una habitación cerrada (sin puertas ni ventanas; no puedes ver el exterior). Podrías pensar que estás en una casa en la superficie de la Tierra y sujeto a su gravedad, pero yo te podría rebatir tu argumentación diciéndote que no, que estas en una nave en movimiento acelerado a una velocidad que duplica exactamente la fuerza de gravedad de la Tierra (1g).
Realmente no podrías diferenciar una cosa de la otra y esto nos lleva pensar que si los efectos de la gravedad y los de la aceleración son indistinguibles... gravedad y aceleración es lo mismo.

Tenemos que si el movimiento acelerado es relativo, todo el espacio y el TIEMPO están disponibles. Del mismo modo que el movimiento uniforme a velocidades que se acercan a la de la luz afecta a la duración de los acontecimientos, lo mismo hace el movimiento acelerado, y también, por el principio de equivalencia, la gravedad. El tiempo se frena como resultado de la aceleración.

[DrSagan]

Quien logre resumir exitosamente en un post las teorías general y especial será propuesto al premio cyberateos del año.

[Morzillo]

Ahhh, creo que entiendo. A ver si está bien ésto:
Considerando el ejemplo de una persona que se queda en la tierra y otra que da un viaje por el universo a velocidades cercanas a las de la luz. Yo preguntaba: ¿qué diferencia hay entre una persona y la otra, para que elijas decir que una estaba en movimiento uniforme y la otra no? Porque si no hay ninguna diferencia, perfectamente podría decir que el del cohete estuvo en movimiento uniforme y el de la tierra viajó por el universo a velocidades cercanas a las de la luz. Y luego de leer el último mensaje de anomalia, creo que lo que he entedido es que sí hay una diferencia entre uno y otro, y es la siguiente:
Supongamos que tanto la persona que se quedó en la tierra como la que viajó en el cohete, estén dentro de cápsulas cerradas y no puedan ver el exterior. De modo que cada uno de ellos no puede ver si es el que está en la tierra o es el que va en el cohete. Si no hubiera diferencia, ellos no podrían saber si están en la tierra o en el cohete, pero en realidad, uno de ellos siente durante todo el tiemplo la misma fuerza: una fuerza que hacelera los objetos siempre en la misma dirección y siempre a 9,8 metros/segundo^2, en cambio el otro experimenta variaciones en la fuerza. El que siempre sintió la misma fuerza tiene que ser el que se quedó en la tierra, y el que sintió variaciones en la fuerza neta sobre él, tiene que ser el del cohete.
Significa que en toda esta cuestión, es muy importante la variación de la fuerza neta sobre cada objeto.

¿está bien lo que dije? ¿o fué cualquier cosa?

saludos!

[Morzillo]

Perdón, la fuerza neta no. Me equivoqué. En mi anterior mensaje, en donde dice "fuerza neta" debería decir "fuerza neta menos la fuerza que ejerce la pared de la cápsula sobre la persona".

saludos!

[olteko]

Sigues pensando en forma newtoniana, sentir la velocidad no es la cuestion, la cuestion central es fuerza de gravedad, que es la que distorciona el espacio/tiempo, estando en la tierra todo lo que se mueva con respecto a ella por ese motivo los relojes internos de los satelites laten mas lentos para compensar su velocidad con respecto a la tierra, serca de la velocidad de la luz se hace mas notoria la diferencia, por ese motivo una nave estelar deverar tener un reloj sincronizado con la velocidad desarrollada por los motores de la propia nava, para sincronizar con la hora temporal con la tierra, algo asi como ejemplo una hora de velocidad luz medido desde la tierra seria un equivalente a 30 segundos terrestres medido en la astronave, de aca la teoria de no envejeser, y al volver pasaron dos horas pero a los tripulantes solo paso un minuto, para evitar esto el reloj en movimiento debiera comprimir dos horas en un minuto segun este ejemplo.

[nuberosa]

No hay referencias "preferenciales". Simplemente, por convención, designas al objeto A como "estable" y al obejo B como "en movimiento". Naturalmente, esto no existe en la Naturaleza, ya que el tejido mismo del espaciotiempo se está expandiendo de forma acelerada. Ese señor que está "quieto" en la carretera, se está moviendo alrededor del Sol, que a su vez se mueve alrededor del núcleo galáctico, y la vía láctea se mueve hacia el supercúmulo de Virgo que contiene nuestro Grupo Local, y todo el conjunto (de unos 200 años-luz de diámetro) se mueve junto con el resto del espacio en expansión.... lo de "quieto" es un constructo teórico para poder hacer cálculos.
Un saludo.

P.S.: Un nuevo descibrimiento de los chicos del proyecto GEO puede desmontar la teoría einsteniana del espaciotiempo. Puedes leer un resumen pinchando AQUÍ

¿Quiere decir esto que cuando vuelvo a casa por la tarde en realidad no estoy regresando al mismo lugar que dejé por la mañana sino a millones de kilometros y que cuando me despido de mi pareja con un beso y le digo "nos vemos aquí luego" no estoy diciéndole la verdad? ¡La Hóstia!

Y no solo eso, sino que ni tu serás la misma persona que se despidió, ni ella tampoco, se engañarán mutuamente

[anomalia]

Ahhh, creo que entiendo. A ver si está bien ésto:

NOOOO!!! Te estás haciendo la picha un lío

Considerando el ejemplo de una persona que se queda en la tierra y otra que da un viaje por el universo a velocidades cercanas a las de la luz. Yo preguntaba: ¿qué diferencia hay entre una persona y la otra, para que elijas decir que una estaba en movimiento uniforme y la otra no? Porque si no hay ninguna diferencia, perfectamente podría decir que el del cohete estuvo en movimiento uniforme y el de la tierra viajó por el universo a velocidades cercanas a las de la luz.

Si que hay diferencia. Tú, tu vecino, todos los habitantes de la Tierra os moveis en movimiento uniforme (no es así, pero para el ejemplo creételo!) porque estais incluidos en el mismo marco de referencia, y el astronauta, su nave, su reloj... es otro marco de referencia. No lo lies más, que bastante complicado es ya . A todos los efectos tú no te mueves, el astronauta si. Y aunque te movieras, no lo estás haciendo a una velocidad próxima a la luz, en cambio el astronauta si. Si fueras el astronauta, si que verías alejarse la Tierra a la velocidad cercana a la luz, pero hemos quedado que tú NO eres el astronauta ¿OK?

Supongamos que tanto la persona que se quedó en la tierra como la que viajó en el cohete, estén dentro de cápsulas cerradas y no puedan ver el exterior. De modo que cada uno de ellos no puede ver si es el que está en la tierra o es el que va en el cohete.

Si no pueden ver el exterior, entonces ninguno de los dos podría ver al otro y compararse ¿no crees? Lo de la capsula cerrada era un ejemplo para que comprendieras el principio de equivalencia.

Si no hubiera diferencia, ellos no podrían saber si están en la tierra o en el cohete, pero en realidad, uno de ellos siente durante todo el tiemplo la misma fuerza: una fuerza que hacelera los objetos siempre en la misma dirección y siempre a 9,8 metros/segundo^2, en cambio el otro experimenta variaciones en la fuerza. El que siempre sintió la misma fuerza tiene que ser el que se quedó en la tierra, y el que sintió variaciones en la fuerza neta sobre él, tiene que ser el del cohete.

No, no es eso. Repito que lo de la capsula y la aceleración a 1g es un ejemplo para que comprendas que aceleración es lo mismo que gravedad, pero en ese ejemplo no se está viajando a la velocidad de la luz y`por lo tanto ya no se aplica la relatividad.

Significa que en toda esta cuestión, es muy importante la variación de la fuerza neta sobre cada objeto.

La teoría cosmológica se basa en 4 fuerzas fundamentales (gravedad, electromagnetismo, y las fuerzas subatómicas fuerte y débil). Se les conoce como FUERZAS DE CAMPO y son muy diferentes de las familiares fuerzas mecánicas de la experiencia cotidiana.
Lo que tu entiendes por fuerza implica un agente tangible que actue directamente sobre algún objeto, como un caballo atado a un carro: el caballo tira, el carro se mueve.
Pero las fuerzas de campo no actúan así, tienes que comprenderlas de otra manera. Te lo voy a explicar con la gravedad:
Cuando un objeto se cae al suelo, no es el resultado de una fuerza mecánica transmitida por la Tierra a través de alguna invisible correa. El objeto se cae porque interacciona con el campo gravitatorio local creado por la masa de la Tierra.
Posiblemente sigas sin comprenderlo, pero has de olvidar la física del movimiento a la que estás acostumbrado. Newton invalidó el concepto de movimiento uniforme absoluto, demostrando que el único estado de movimiento detectable es aquel en que un objeto se mueve con relación a un observador. Pero Einstein, con la relatividad, invalidó también el espacio y el tiempo absolutos, por lo que las dimensiones de un objeto o la duración de un acontecimiento no son valores fijos, sino que sólo pueden determinarse considerando el movimiento de su marco de referencia con relación al observador.
Y REPITO: ESTOS CAMBIOS SÓLO SON EVIDENTES A VELOCIDADES CERCANAS A LA LUZ

Quien logre resumir exitosamente en un post las teorías general y especial será propuesto al premio cyberateos del año.

Pues no veas lo que he tenido que volver a revisar de mis libros... porque una cosa es comprenderlo y otra explicarlo con palabras "comprensibles". Espero no haber metido la pata en algún concepto: acepto críticas.

[olteko]

Pues no veas lo que he tenido que volver a revisar de mis libros... porque una cosa es comprenderlo y otra explicarlo con palabras "comprensibles". Espero no haber metido la pata en algún concepto: acepto críticas.

Se entiende, solo que hay que repetirlo hasta que los demas lo entiendan, paciencia infinita, ademas despues de todo tratar de esplicar que la gravedad, pese a ser una fuerza debil, es la mas importate debido a su gran cantidad, ahora sabemos que existe su contra parte, antigravedad (energia oscura), que es mas debil y que ocupa el 95% del universo que acabamos de descubrir.

[anomalia]

ahora sabemos que existe su contra parte, antigravedad (energia oscura), que es mas debil y que ocupa el 95% del universo que acabamos de descubrir.

¿Antigravedad? Saberlo no se sabe y eso está muy pillado por los pelos ¿existe el antielectromagnetismo?, creo que no. Toda partícula de materia (fermiones) posee su contrapartida de antimateria, pero la gravedad es una fuerza transmitida por los aún no detectados gravitones. Las fuerzas son transmitidas de un fermión a otro por unas partículas mensajeras llamadas bosones, y que yo sepa los bosones no tienen contrapartidas. Como ya he dicho los gravitones aún no se han detectado, teorizar la existencia de antigravitones se me escapa... vamos yo no he oido hablar de ellos al igual que no he oido hablar de antifotones (los fotones son los bosones que transmiten el electromagnetismo).
Igual estoy equivocado, pero es la primera vez que oigo hablar de ello.

[DrSagan]

En la Wiki hay un artículo breve sobre el hipotético antigravitón, aunque no es gran cosa: Artículo

[Morzillo]

Fa, capaz que no entendí entonces.
Pero de todas formas, anomalia, creo que tu tampoco has entendido lo que yo dije: Yo dije que sí hay diferencia entre uno y otro. Y tu me contestaste "sí que hay diferencia", pero era lo que yo estaba diciendo: que sí hay diferencia, que si no la hubiera, ellos no podrían saber quien es el que está en la tierra y quien en el cohete, pero sin embargo, sí pueden saber.

PD: Las fuerzas de cuando alguien empuja algo, ¿no son la suma de millones de fuerzas electromagnéticas de los átomos de una cosa y otra que se repelen?

saludos!

[Tontxu]

Fa, capaz que no entendí entonces.
Pero de todas formas, anomalia, creo que tu tampoco has entendido lo que yo dije: Yo dije que sí hay diferencia entre uno y otro. Y tu me contestaste "sí que hay diferencia", pero era lo que yo estaba diciendo: que sí hay diferencia, que si no la hubiera, ellos no podrían saber quien es el que está en la tierra y quien en el cohete, pero sin embargo, sí pueden saber.

PD: Las fuerzas de cuando alguien empuja algo, ¿no son la suma de millones de fuerzas electromagnéticas de los átomos de una cosa y otra que se repelen?

saludos!

Te paso un enlace para que te ilustres acerca de la teoría de la relatividad sin formulas, también te puedes asociar (gratis) y recibir vía correo electrónico la revista. Saludos.

http://eltamiz.com/2007/05/16/relativid ... ostulados/ son tres o cuatro artículos, aviso ha empezar desde el principio pero es muy ameno, sin"determinismos". A estudiar

[Morzillo]

Muchas gracias Tontxu, parece que está muy buena la página. Ya me leí la primera parte y voy a seguir leyendo las siguientes. Creo que a mi me estaba haciendo falta una página como esa para entretenerme. Embocaste exactamente! Gracias.

PD: No se, pero he escuchado que la relatividad es determinista, jejeje.

saludos!

[Morzillo]

Y en el 3er capítulo ya hay algo que no entiendo. Haber si me pueden ayudar. La parte que no entiendo es ésta:

"Por cierto, ten en cuenta una cosa: en la realidad, muchos sistemas de referencia no son inerciales (no se mueven a velocidad constante o están en reposo), de modo que sí se sabe quién se mueve. Si, por ejemplo, Ana empieza a acelerar hasta que se mueve a determinada velocidad respecto a Alberto, que nunca ha acelerado, lo que decimos sería cierto, pero entonces los dos sabrían que el que “tiene razón” es Alberto, pues es Ana la que ha empezado a moverse. El “no saber quién se mueve y quién no” sólo sirve si los dos sistemas son inerciales."

¿Por qué cuando uno acelera sí se sabe quién se mueve? ¿No podría considerar que Ana está quieta y que Alberto se acelera en dirección opuesta? ¿cómo te das cuenta quién se mueve?

(todo esto es estando en el vacío, supongo que sin gravedad)

O sea, si una pelota cae a la tierra acelerándose, puedo decir que la tierra está quieta y la pelota se acelera hacia abajo, pero ¿no puedo decir que la pelota está quieta y la tierra se acelera hacia arriba? ¿por qué?

Saludos, y perdón que pase preguntando cosas. Si no quieren, no me respondan, no pasa nada. Yo pregunto y pregunto porque asumo que si no quieren no me responden, entonces creo que no estoy molestando, pero no se, por las dudas pido disculpas.

[olteko]

Como te esplique en el principio de este hilo lo que rige la forma de pensar newtoniana es la gravedad de la tierra, es la fuerza de anclaje para alberto, y en nuestro caso para viajar a planetas sercanos sirve aunque se tarde mucho tiempo, para viajar a otros soles de nuestra galaxia tendriamos que dominar fuerzas gravitatorias equivalentes a la del sol, a la de una estrella (o algo parecido a una explocion atomica constante y controlada), y si pensaramos hir a otras galaxias habria que manejar energias gravitatorias equivalentes a le de un hoyo negro (algo parecido a lo que se intenta hacer con el nuevo acelerador de particulas CERM).

[anomalia]

¿Por qué cuando uno acelera sí se sabe quién se mueve? ¿No podría considerar que Ana está quieta y que Alberto se acelera en dirección opuesta? ¿cómo te das cuenta quién se mueve?

Cuando estás en un coche, ¿eres capaz de discernir cuando acelera o cuando frena?. Pues eso.

[Morzillo]

Bueno, pero eso es porque el que acelera es el auto, entonces, el asiento del auto ejerce una fuerza sobre mí, que la siento, y por eso me doy cuenta que está acelerando, pero si el que acelera soy yo, no sé cómo darme cuenta.
Por ejemplo, imaginemos que estamos en un planeta rocoso en el que no hay nada de gases en la superficie. Una persona, va callendo hacia el planeta, aceleradamente por la fuerza de gravedad, pero tiene los ojos tapados. Creo yo que no puede distinguir si está cayendo aceleradamente o está quieto en el medio del espacio o está en movimiento uniforme.
¿No?

saludos cordiales.

[olteko]

Si en ves de ser tu con una masa inxistente comparada con tu planeta fueras un hoyo negro seria el planeta quien estaria cayendo hacia ti, deja de pensar en forma newtoniana, y lo entenderas.