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Dilatación gravitacional del tiempo
Figura 1. El tiempo transcurrido en una carrera a pie es el mismo para todos los observadores, pero a velocidades relativistas, el tiempo transcurrido depende del movimiento relativo del observador y del evento que se observa. (crédito: Jason Edward Scott Bain, Flickr)
¿Dependen los intervalos de tiempo de quién los observa? Intuitivamente, esperamos que el tiempo de un proceso, como el tiempo transcurrido de una carrera a pie, sea el mismo para todos los observadores. Según nuestra experiencia, los desacuerdos sobre el tiempo transcurrido tienen que ver con la precisión de la medición del tiempo. Sin embargo, si consideramos cuidadosamente cómo se mide el tiempo, veremos que el tiempo transcurrido depende del movimiento relativo de un observador con respecto al proceso que se está midiendo.
Consideremos cómo medimos el tiempo transcurrido. Si utilizamos un cronómetro, por ejemplo, ¿cómo sabemos cuándo empezar y parar el reloj? Un método es utilizar la llegada de la luz del evento, como por ejemplo, observar un semáforo que se pone en verde para iniciar una carrera de aceleración. El cronometraje será más preciso si se utiliza algún tipo de detección electrónica, evitando los tiempos de reacción humanos y otras complicaciones.
Significado de los eventos simultáneos
En física, la relatividad de la simultaneidad es el concepto de que la simultaneidad distante -si dos acontecimientos espacialmente separados ocurren al mismo tiempo- no es absoluta, sino que depende del marco de referencia del observador.
Según la teoría especial de la relatividad de Einstein, es imposible decir en sentido absoluto que dos acontecimientos distintos ocurren al mismo tiempo si esos acontecimientos están separados en el espacio. Si un sistema de referencia asigna exactamente el mismo tiempo a dos acontecimientos que se encuentran en puntos diferentes del espacio, un sistema de referencia que se mueva con respecto al primero asignará generalmente tiempos diferentes a los dos acontecimientos (la única excepción es cuando el movimiento es exactamente perpendicular a la línea que une los lugares de ambos acontecimientos).
Por ejemplo, un accidente de coche en Londres y otro en Nueva York que parecen ocurrir al mismo tiempo para un observador en la Tierra, parecerán haber ocurrido en momentos ligeramente diferentes para un observador en un avión que vuela entre Londres y Nueva York. Además, si los dos sucesos no pueden estar conectados causalmente, dependiendo del estado de movimiento, el accidente de Londres puede parecer que ocurre primero en un marco determinado, y el de Nueva York puede parecer que ocurre primero en otro. Sin embargo, si los sucesos están conectados causalmente, el orden de precedencia se mantiene en todos los marcos de referencia.
Relatividad de los acontecimientos
¿Cuánto dura un instante en el tiempo? La respuesta es que debe ser cero. Esto debe significar que un intervalo de tiempo que no sea cero debe ser la suma de instantes de tiempo, cada uno de los cuales es cero. Pero cuando se suman muchos ceros uno debe seguir teniendo cero. En el caso del tiempo, ¡no! Este problema confundió al filósofo griego Zenón, y no es del todo comprendido por los físicos teóricos modernos que formularon la física durante el siglo XX, y que siguen formulando la física en la actualidad.
Cómo se pueden sumar intervalos de tiempo de duración cero para obtener un intervalo de tiempo distinto de cero se ha resuelto (gracias a Newton y Leibniz) con el advenimiento del Cálculo. Este proceso se llama integración diferencial. Este artículo no trata del Cálculo, sino del concepto de tiempo, que fue bien entendido después de Newton y Leibniz, pero que se volvió confuso cuando Einstein entró en escena en 1905.
Las leyes del Cálculo exigen que en cualquier instante de tiempo, el tiempo debe ser el MISMO tiempo en todas partes del universo. Si esto no es así, el Cálculo será erróneo y toda la física realizada mediante el uso del Cálculo tendrá que ser desechada. Sabemos que los modelos de física no habrían sido posibles sin el Cálculo: Ergo: El tiempo debe ser el mismo en todas partes del universo en cualquier instante de tiempo: Tal como Newton y Leibniz habían demostrado cuando inventaron el Cálculo.
Contracción de la longitud
Hola, hemos estado utilizando el programa de eventos simultáneos durante algunos años, y hemos notado lo que parece ser un error menor. El gradiente de la línea del mundo no coincide con el 1/v que esperamos. Por ejemplo, con beta=0,5, la línea del mundo que comienza a la izquierda (es decir, el extremo izquierdo de la varilla) pasa por los puntos (-0,5,0,83) y (0.,2,03), lo que indica un gradiente de 2,4, cuando debería ser 2. Aquí hay un enlace para un diagrama ilustrativo: https://dl.dropboxusercontent.com/u/12977207/simultaneous.jpgThis no parece ser un problema de plataforma, ya que lo hemos experimentado tanto en ordenadores Mac como en Linux. Espero que puedan sugerir una solución o un remedio.