martes, 25 de agosto de 2015

El tiempo. Relatividad y dilatación del tiempo

¿Alguna vez habéis pensando sobre el concepto tiempo? A mi el concepto tiempo me produce muchísimas dudas, puesto que es el gran desconocido. 

No voy a entrar en conceptos teóricos muy complejos pues la idea es que comprendáis el concepto de manera sencilla ya que el tema es muy complejo. 

El tiempo transcurre a la misma velocidad, lo que no es posible determinar cual es esa velocidad porque precisamente usamos el tiempo para medir la velocidad a la que suceden el resto de cosas. 

El tiempo es relativo según el observador, según la famosa teoría de la relatividad de Einstein (principios del siglo XX) de la cual hablaré otro día. 



Según la física, la cuarta dimensión se reserva al tiempo (es decir, el tiempo es la cuarta dimensión) así se puede ubicar un objeto en un tiempo y en un espacio determinados (fijar un punto en el espacio-tiempo) esto es sencillo de entender si tenemos en cuenta que, un objeto se mueve a través del espacio y también a través del tiempo, por eso es necesario tener en cuenta la dimensión del tiempo para poder relacionarlo con el espacio.

Así existen tres dimensiones espaciales (x,y,z) y una temporal (t) 

Además la cuarta dimensión implica un espacio plano (por lo tanto bidimensional) que se curva de acuerdo con la teoría de la relatividad general por la acción de la gravedad de la materia (teoría de la gravedad) originándose la curvatura espacio-tiempo. 

Por tanto, respecto a la dilatación temporal del tiempo debemos tener en cuenta la teoría de la relatividad especial (1905) y la teoría de la relatividad general (1915), en el primer caso el tiempo respecto a un observador en movimiento transcurrirá más despacio (así a velocidades cercanas a la velocidad de la luz el tiempo se ralentiza), en el segundo caso el tiempo sometido a campos gravitatorios mayores (por ejemplo en la Tierra o cerca de algún planta con gravedad) el tiempo transcurre más lentamente) 

La teoría de la gravedad indica que solo los elementos sin masa pueden alcanzar la velocidad de la luz y sobrepasarla, con masa no es posible alcanzar dichas velocidades (un dato, la velocidad de la luz en el vacío es constante 299.792.458 m/s) la luz es compuesta por fotones que son las partículas que pueden alcanzar dicha velocidad.

Para entender este concepto es muy interesante la explicación de la nave espacial y los espejos, supongamos un reloj compuesto de dos espejos y un haz de luz que choca en un espejo (tic) y luego rebota en el otro (tac) la nave espacial en parada el reloj funcionará con normalidad tic-tac, si la nave se pone en movimiento el haz de luz deberá contrarrestar el movimiento de la nave, por lo que tardará más en llegar al otro espejo, por lo que entre el tic y el tac se generará un retardo (el tiempo se ralentizará) a más velocidad alcanzada por la nave espacial (más se ralentizará el tiempo) 

Por lo que si, hipotéticamente, se pudiera superar la velocidad de la luz el tiempo se detendría y por lo tanto los viajes en el tiempo (al pasado) deberían tener lugar de esta manera. 

Además es el mejor tratamiento antienvejecimiento, si fuéramos en una nave espacial a velocidades cercanas a la luz envejeceríamos más lentamente que las personas normales. 

Esto ocurre con los aviones (puede quizás notarse más con los pilotos u azafatas de avión que tienen muchas más horas de vuelo que un mero viajero) se envejece más lentamente mientras se viaja en ella (pero es tan imperceptible que la diferencia es nimia) 

Si nos hayamos dentro de un coche y disparamos una bala hacía adelante (a 800 km/h) la velocidad de la bala es clara: 800 km/h (tanto para el que dispara como para el observador) pero si el vehículo se encuentra en movimiento (supongamos 100 km/h) para el que dispara la velocidad de la bala es de 800 km/h pero para el observador será de 900 km/h puesto que la velocidad del vehículo se transfiere a la velocidad de la bala (regla de la aritmética elemental) 

También encontramos el conocido ejemplo del tren y la pelota, así si un tren pasa a nuestro lado a 80 km/h y un niño tira una pelota a 20 km/h en dirección al movimiento del tren, para el niño (que va dentro del tren) la pelota se mueve a 20 km/h pero para el observador será a 100 km/h (velocidad del tren + velocidad de la pelota) 

Pero lo que funciona para la bala o la pelota no se puede aplicar a la luz puesto que la velocidad de la luz no varia sea cual sea la naturaleza del movimiento de la fuente que emite la luz (concepto un poco difícil de entender a primera lectura) 

Además des del punto de vista un poco filosófico, la sensación del tiempo transcurre más rápido en el caso de las personas que están pasando un buen rato y mucho más lento en el caso de estar realizando tareas tediosas, por lo que hasta para las sensaciones del individuo el tiempo es relativo. 


No quiero profundizar mucho en los conceptos por no resultar muy teórico. 

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