Laura María Fonseca Aponte 244127
Universidad Nacional de Colombia, Facultad
de Ingeniería. Sede Bogota.
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Fue postulada en 1905 por Albert Einstein y fue resumida en dos
postulados:
•Todas las leyes de la naturaleza son las mismas en todos los
marcos de referencia con movimiento uniforme, por lo tanto no
existe ningún marco de referencia en donde se puedan hacer
mediciones absolutas
•La velocidad de la luz tanto en el vacío como en cualquier marco
de referencia inercial es constante con un valor de c = 3*108 m/s,
sin importar el movimiento de la fuente o del observador.
Estos dos postulados pusieron fin a muchas
dificultades, presentes gracias a antiguos paradigmas,
pero especialmente a la creencia de la existencia de un
llamado marco de éter, de esta teoría se derivan
impresionantes consecuencias como la dilatación del
tiempo, la contracción de la longitud y la simultaneidad
de eventos.
Considerar un carro moviéndose a una velocidad v, un observador A
que se encuentra dentro del carro tiene un reloj que funciona con dos
espejos paralelos separados una distancia d y un rayo de luz que
rebota, el reloj de este observador medirá un intervalo de tiempo
llamado tiempo propio dado por:
Donde c es la velocidad de la
luz c = 3*108 m/s
Otro observador B ubicado afuera ve pasar el carro, y ve la trayectoria
recorrida por el rayo de luz de una forma muy diferente:
El rayo de luz recorre una distancia más grande que la que separa los
espejos, lo cual se podría explicar por dos razones o el rayo viaja mas
rápido o el tiempo va mas lento, pero como sabemos que el rayo no
puede ir mas rápido pues la velocidad de la luz es constante, solamente
queda decir que el tiempo va mas lento es decir el rayo se ha demorado
mas en ir de un espejo al otro.
Este nuevo intervalo de tiempo lo podemos calcular utilizando el
teorema de Pitágoras:
Y despejando
obtenemos:
Y reemplazando finamente tenemos:
Donde:
Es el tiempo del observador A (tiempo propio).
Es el tiempo relativo medido por observador B
Es la velocidad a la que se mueve el observador
Es la velocidad de la luz
Un par de gemelos se despiden cuando uno de ellos A aborda una nave
espacial que dará una vuelta por la galaxia, los dos en el momento de la
despedida cuentan con 25 años, el hermano que va en la nave espacial
viaja a 0.98c y de acuerdo con la ecuación de dilatación del tiempo dará que
t = 5t0, al cabo de 10 años de travesía la nave llega a la tierra y el hermano
astronauta tiene 35 años y encuentra un hermano gemelo anciano B que
tiene 75 años.
Investigaciones
“Los agujeros negros y los agujeros de gusano, en los cuales la gravedad
es muy intensa conduciria a una “curvatura” del tiempo” pensando en la
posibilidad de viajar en el tiempo usando este principio.
1938 y 1941 los científicos Ives y Stilwell midieron el efecto Doppler de la
radiación emitida por rayos catódicos llegando a la relación predicha por
einstein
•
1941 Rossi y Hall compararon la población de muones producidos
por rayos cósmicos en lo alto de una montaña y el observado a nivel
del mar utilizando la dilatación del tiempo como explicación de que
estos pudieran llegar a la superficie terrestre
•
2007 confirmación experimental de la dilatación del
tiempo. Estudio de dos átomos que alcanzaban
velocidades de 0.64c y 0,03c. Instituto Max Planck
(Alemania), se determino la edad de los átomos
Se han utilizado dispositivos GPS con el objetivo de
medir la dilatación del tiempo
•
Cada vez estos estudios avanzan con una mayor rapidez, y la idea de poder
viajar en el tiempo se ve mas cercana, pues en este momento es más cuestión
de dinero y tecnología que de física, será esta realmente una realidad? Si se
realiza, que consecuencias tendrá para la humanidad? y que nuevas
innovaciones saldrán de estos estudios?
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