01 septiembre, 2015

Tiempo relativo

En un artículo anterior “La falacia de la luz” del mes de Marzo 2.015, habíamos establecido como la velocidad de propagación de la luz es una propiedad que depende únicamente del medio. Además esta velocidad (30.000km/s en el vacío), es constante e independiente de la velocidad del observador.
   La propiedad anterior tiene unas consecuencias tremendas y asombrosas. Una de ellas es que el tiempo no transcurre igual para todo el mundo. Así como has leído, para unos va más rápido  y para otros más lento. Este fenómeno lo reflejamos en el artículo antes citado como la paradoja de los gemelos. Dos gemelos se despiden, un hermano queda en La Tierra mientras que el otro hace un viaje espacial a una velocidad cercana a la luz. Cuando regrese a La Tierra, el viajero habrá envejecido algo pero el hermano que permaneció aquí, pude ser un anciano.

   Imaginemos una pareja, Bob y Alice. Bob se queda en La Tierra mientras Alice hace un viaje por el espacio a 260.000km/seg. Al cabo de 4 inviernos Alice regresa a casa. Para Bob han pasado 4 años, pero para Alice sólo han transcurrido 2 años.
   Vamos a desmostrarlo. Si Alice lleva 2 espejos en los que rebota la luz, para ella la luz simplemente sube y baja, en vertical. Pero Bob observa como la luz viaja en oblicuo. Formando lo que sería la hipotenusa de un triángulo rectángulo. Para Bob el tiempo transcurre con normalidad pero a un ritmo t, mientras que Alice no nota nada extraño pero para ella el tiempo transcurre más lento a un ritmo t’. Para que sea un caso genérico Alice viaja a una velocidad V.
   Simplemente aplicando Pitágoras y teniendo en cuenta que la velocidad de la luz, c, es constante para cualquier observador como Bob y Alice. Obtenemos como el tiempo para Alice viajando por el espacio transcurre más lentamente que para Bob en La Tierra.
La ecuación que lo rige es la siguiente:  
Veamos algunos ejemplos:
·        A una velocidad de 198.000km/s, el tiempo se ralentiza en ¼, es decir, si en la Tierra han transcurrido 4 años. Viajando a dicha velocidad sólo habrás envejecido 3 años.
·        A una velocidad de 260.000km/s, el tiempo se ralentiza a la mitad.
·        Pero a una velocidad de 290.000km/s (97% de la luz) el tiempo se ralentiza en un 75%. Es decir, si para una persona nacida en La  Tierra transcurren 80 años, el viajero nacido en la nave volvería hecho un chaval con tan sólo 20 años.