En relatividad especial, ¿cómo es posible que haya una contracción en la longitud al acercarse a la velocidad de la luz? ¿Alguna vez ha sido testigo?

En 1887, Albert A. Michelson y Edward W. Morley realizaron un experimento para probar algunas propiedades de las cosas que se mueven a través del “éter”

Para su sorpresa, resultó que la luz parecía tener una velocidad constante. Este experimento condujo a una relatividad especial y a una contracción de Lorentz como consecuencia.

Otra observación interesante de la vida diaria es el electromagnetismo, donde el equilibrio de concentración de electrones y protones se desplaza debido a la contracción de Lorentz en los electrones en movimiento.

La observación directa de la contracción de Lorentz es más difícil incluso con equipos modernos, ya que el objeto observado tiene que moverse muy rápido y la contracción debe medirse en el marco de referencia de los observadores. No es fácil medir con precisión la longitud de algo que se mueve cerca de la velocidad de la luz.

El cambio de tiempo se verifica más fácilmente experimentalmente. Solo tiene que mover un reloj (muy preciso) y compararlo con un reloj de referencia. Incluso es necesario compensar este efecto en los satélites GPS para lograr la precisión de tiempo extrema necesaria para la triangulación de la señal de radio a la velocidad de la luz.

No solo es posible, sino que esto es exactamente lo que sucede. Si observa la tierra desde un marco de referencia externo, el brazo en la dirección de desplazamiento se acorta exactamente por la contracción de Lorentz, y es por eso que da un resultado nulo.

Pero desde el punto de vista de la persona que viaja con el interferómetro, ya sea que la luz provenga de afuera o de adentro, el mismo resultado nulo se explica por la constancia de la velocidad de la luz independiente del marco.

Ver más aquí: La teoría especial de la relatividad

El famoso experimento de Michelson-Morley es retrospectivamente una demostración de la contracción de la longitud. Eso es porque es efectivamente una comparación de dos relojes de luz Einsteinianos en ángulo recto. Se esperaría que el brazo en ángulo recto con el movimiento a través del marco de análisis, considerado como un reloj, corra lento por la cantidad relativista (el factor de Lorentz) por razones completamente no relativistas, por lo que Einstein lo eligió como prototípico. Pero sobre una base no relativista, se esperaría que el brazo longitudinal corriera lentamente por el cuadrado LF, y esta diferencia es lo que Michelson y Morley estaban buscando.

Sin embargo, no lo encontraron. La interpretación de Lorentz, que Einstein incorporó a SR, fue que la longitud del brazo longitudinal se contrae por un LF, haciendo que las cosas vuelvan a ser simétricas. (Por diseño, el experimento no fue sensible al LF residual de la dilatación del tiempo, pero este aspecto se probó en el experimento posterior de Kennedy-Thorndike).

La contracción de la longitud se puede observar pero no se puede medir directamente. Sucede en el “marco” de cosas que se mueven en relación con nosotros. Se ha medido utilizando ciertos trucos esotéricos. Ver enlace.

Contracción de longitud – Wikipedia

La contracción de la longitud es en parte cómo el movimiento de carga crea el “magnetismo”. Entonces, si ha visto funcionar el magnetismo, ha visto los efectos de la contracción de la longitud (y más).

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