miércoles, 29 de abril de 2015

Cada vez que vuelo cambio de tamaño, ...como lo oyes.

Volar rápido significa empequeñecerse. Tal cual. Este es otro efecto de la relatividad especial que se da igual que el ya comentado "cada vez que vuelo soy más joven que tu en la tierra". Por supuesto, tal como comentábamos en el post, los efectos son despreciables a las velocidades que nos movemos, pero eso no quiere decir que no ocurra y lo que es mejor, cuanto más rápido más se aprecia.

El principio de la relatividad dice que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia (en todas las partes) que se muevan con velocidad constante la una con respecto a la otra. Un observador en la tierra y otro observador en un avión que vuele a velocidad constante, se encuentran en movimientos relativos a velocidades constantes. Si nosotros en la tierra hacemos un experimento, ese mismo experimento puede ser hecho abordo del avión y los resultados serán idénticos. El problema es que al estar en marcos de referencia distintos, los eventos pueden verse de diferente forma dependiendo de quien observe. Por supuesto, para todos y cada uno de los observadores, el experimento es el mismo.

Recordemos la fórmula que empleamos cuando hablábamos de que cuando vuelo soy más joven que tu en la tierra:


En esta fórmula el factor clave es: 

Ese mismo factor es el que nos va a decir cuanto va a ser la longitud de dos cuerpos, uno en reposo y otro en movimiento. La fórmula es muy parecida:


siendo:


Vamos a demostrar con la fórmula que la longitud de un cuerpo en movimiento con respecto a un observador se empequeñece (para el observador que ve como se mueve el objeto). Como un avión viaja "muy despacio", vamos a imaginar ahora un potente cohete mucho más veloz.

El "empequeñecimiento" funciona en realidad en ambas direcciones. Para la persona que sale lanzada al espacio en el cohete, son las personas que se quedan en tierra las que empequeñecen. Es lógico, ya que el astronauta que se va en la nave se ve a si mismo como quieto y es la tierra la que se aleja. De la misma manera son las personas desde la tierra las que creen estar quietas y ven a la nave alejarse. Ojo, estamos hablando de que lo que ocurre es realmente un empequeñecimiento (disminución de longitud) "real", no una ilusión óptica al ver alejarse las cosas, que ya os veo venir. En otras palabras, la gente de la tierra verá que la nave mide menos cuando sale lanzada comparada con la longitud que tenía cuando estaba en la rampa de lanzamiento totalmente quieta. Es el hecho de moverse lo que causa que los objetos cambien de tamaño real. Cada persona se ve a si misma con la longitud real (tanto el astronauta, como el observador en tierra), puesto que nosotros mismos somos nuestro marco de referencia (estamos quietos).

Hehehe. That's funny.

Una cosa importante es darse cuenta de que el cambio de tamaño o contracción ocurre en la dirección del movimiento, por ello para un observador en tierra, el cohete que se aleja hacia arriba se contrae (se achata, pero no se hace más delgado). La contracción relativista es casi inapreciable a las velocidades a las que estamos acostumbrados, tal como comentábamos al principio, pero tienen efectos muy importantes cuando el movimiento se acerca a la velocidad de la luz. Supongamos que el cohete tienen una velocidad de 1000 km/s. Parece mucho para nosotros, sin embargo la contracción que experimenta el cohete en la dirección del movimiento comparado con su longitud en la rampa de lanzamiento es solamente un porcentaje casi inapreciable:


Por otra parte, si nuestra nave se moviera a nueve décimas de la velocidad de la luz (0,9 o si se quiere, al 90% de la velocidad de la luz), la contracción sería de:

Lo cual es mucho.



En la ilustración superior se pueden ver las tres situaciones. En la primera observador y cohete están quietos. Sus longitudes son las que son.

En la segunda escena el observador aprecia que el cohete se achata con un valor de:

En la tercera escena es el astronauta el que observa a un cohete parado en la rampa que se va achatando con un valor igual a:


¿Que te ha parecido, ha cambiado tu forma de ver el mundo? 

Bueno, vamos a verlo con un poco de humor. ¿Cómo cambiaron la forma de ver el mundo cinco importantes judios?

Moisés, cuando dijo: "La Ley es TODO".
Jesús, cuando dijo: "El amor es TODO".
Marx, cuando dijo: "El Capital es TODO".
Freud, cuando dijo: "El sexo es TODO".
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...después vino Einstein y lo mando todo a la porra cuando dijo:
 "TODO es relativo" 






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