domingo, 26 de junio de 2016

EL TIEMPO Y LA VELOCIDAD DE LA LUZ

Se le llama la "paradoja de los gemelos". Uno de ellos viaja en una nave estelar a una velocidad cercana a la de la luz durante un tiempo y cuando vuelve encuentra a su gemelo mucho más envejecido que él.
Por supuesto esto no ha ocurrido nunca, pero según la Teoría de la Relatividad es exactamente lo que ocurriría si se produjera el citado viaje...¿por qué?
¿El tiempo transcurre más despacio cuando se viaja a la velocidad de la luz?

COMPRENDER Y ASUMIR
La Astrofísica es complicada y difícil de entender por sí misma, pero además presenta otro problema añadido.
Vivimos en un  laboratorio llamado "planeta Tierra", ese es nuestro sistema de referencia y tenemos interiorizado que todo lo que ocurre dentro de él es lo lógico y normal, así que nos cuesta mucho asumir "otras realidades" que ocurren en "otros laboratorios".
Pongamos un par de ejemplos: en la Luna, a plena luz del día y si se mira a su cielo, se ven las estrellas. Esto es así porque en nuestro satélite no tiene atmósfera, pero la idea básica es que se pueden ver las estrellas a plena luz del día y esto es algo muy difícil de interiorizar para alguien acostumbrado a la realidad de la Tierra.
Otro ejemplo: ¿que pensaríamos si alguien nos dice que en Venus un día dura más que un año?
En principio pensaríamos que es imposible, porque tenemos interiorizado la relación que hay entre un año y un día aquí, en la Tierra.
Pero claro si asumimos que Venus gira muy lentamente sobre su eje y muy rápidamente alrededor del Sol,  esa afirmación ya es comprensible.
Y... ¿A qué viene toda esta explicación? Pues a que vamos a tener que abrir mucho la mente para entender la siguiente entrada.

EL TIEMPO NO EXISTE
Admitir esta afirmación no es fácil. Tenemos interiozado que el tiempo transcurre por su cuenta aunque no estemos haciendo nada y esto no es cierto.
Lo que llamamos "Tiempo" no es otra cosa que la medición de eventos.
Horas, minutos y segundos son unidades de medición que ha inventado el hombre al igual que el resto de magnitudes del Sistema Métrico Decimal (kilogramos, metros, litros, etc.)
Desde el principio de los tiempos, el hombre ha tenido la necesidad de medir todos los eventos que ocurrían a su alrededor; el ciclo entre cosechas, la vida de una persona, lo que se tarda en ir de un lugar a otro, etc.
El buen funcionamiento de nuestras vidas depende, en gran medida, de que todos los eventos estén perfectamente medidos y racionalizados.
Pero el tiempo no es un "ente" con vida propia, el tiempo no es otra cosa que la duración de  los eventos.
Es muy importante asimilar este razonamiento, porque un mismo evento puede durar más o menos tiempo dependiendo del laboratorio o sistema de referencia en el que se produce, ya sea la Tierra, la Luna o un cohete espacial que viaja a una velocidad extraordinaria.
Esto es así porque cada laboratorio, cada sistema de referencia está sometido a movimientos diferentes. Nada está parado en el Universo y todos y cada uno de ellos tienen su propia realidad.

LA PARADOJA DEL TREN Y LA BALA
Podemos encontrarnos, incluso sin salir de la Tierra, con la paradoja de que un mismo evento dure más o menos tiempo en función de las condiciones en las que se desarrolla su sistema de referencia.
Veamos un ejemplo que a pesar de ser inusual y poco realista nos puede ayudar a comprender esta paradoja.
Imaginemos un vagón de tren diáfano y de 200 metros de largo. Imaginemos también, que en un extremo del vagón fijamos un fusil y en el otro, una diana.
El evento va a consistir en realizar un disparo desde el fusil a la diana (200 metros) y medir el tiempo que tarda en hacerlo con el tren parado primero y con el tren en marcha después.
Veremos como, con el vagón en marcha, la bala tarda más en viajar desde el fusil a la diana aunque la distancia sea la misma (200 metros). Es decir que el evento se ralentiza y dura más.
Realizamos el primer disparo, con el tren parado, y la bala tarda en llegar al blanco un tiempo "X". Repetimos el evento con el tren viajando a 200 Km/H  en la misma dirección que la bala y ... qué ocurre? Pues que mientras que la bala viaja desde el fusil al blanco el tren ha avanzado y la diana con él y esta tiene que desplazarse más metros para llegar a su objetivo. Es como si la diana estaría huyendo del proyectil.
El evento era el mismo, la distancia entre el fusil y la diana no ha cambiado y potencia de fuego tampoco. Si embargo el tiempo que ha durado el evento se ha alargado por el mero hecho de que el laboratorio en el que se ha realizado ha pasado de estar parado a ponerse en marcha.

UN RAYO DE LUZ EN EL ESPACIO
Vamos, ahora, a extrapolar el ejemplo a una supuesta nave espacial que viaja a una velocidad próxima a la de la luz.
Imaginemos que colocamos, en los extremos de las alas de nuestra nave, un generador de señales de luz y un espejo respectivamente.
En esta ocasión mediremos el tiempo que tarda el rayo en viajar desde el generador al espejo y volver, con la nave parada y viajando a una velocidad cercana a la de la luz, si es que ello fuera posible.
En el primer caso (con la nave parada) obtendremos de nuevo un tiempo "X" pero cuando viaja a una velocidad extraordinaria va a tardar mucho más aunque la distancia entre los dispositivos siga siendo la misma.
En el tiempo que tarda en viajar el rayo de luz desde el generador de señales hasta el espejo, este se habrá desplazado, en el sentido de la marcha, una distancia igual a la que recorrido el citado rayo.
En este caso el rayo trazará una línea oblicua en su desplazamiento y tardará mucho más tiempo en realizarlo.
De nuevo se repite "el efecto retardo" que observamos en el vagón pero al ser la velocidad de la nave muy superior al del tren el evento se alargará muchísimo más.
Todo, absolutamente todo, lo que viaje en la nave espacial va a sufrir ese mismo "efecto retardo". Los relojes, los impulsos nerviosos de la personas que viajan en ella, la velocidad a la que la sangre se desplaza por sus venas, todo los eventos que se produzcan en la nave, de una forma u otra se van a dilatar en el tiempo.
Cuando el gemelo vuelva de su viaje espacial encontrará a su hermano mucho más envejecido que él porque el tiempo ha pasado mucho más lento dentro de la nave, o mejor dicho los eventos han durado mucho más, pero él no será consciente de ello hasta que no vea a su hermano.







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