La dilatación significa hacerse más grande o estirarse, y generalmente hablamos de Time_dilation y Length_contraction (direcciones opuestas).
Sin embargo, si aplica una contracción de longitud al campo de una partícula individual, es electrostáticamente lo mismo que aplicar una dilatación de longitud al espacio entre partículas, por lo que es fácil confundirse aquí.
Las transformaciones de Lorentz nos dicen que el tiempo se ralentiza y las longitudes se acortan para algo que se mueve rápidamente en relación con nosotros. Por el contrario, desde la perspectiva del objeto en movimiento rápido, nuestros relojes son lentos y nuestras longitudes se han acortado. ¿Cuál es la explicación más simple de la teoría de la relatividad de Einstein que has escuchado?
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La longitud solo se dilata si aplica las transformaciones de Lorentz hacia atrás para obtener la perspectiva de un objeto que se mueve rápidamente en relación con el suyo. Si hace esto, las longitudes del objeto se han alargado y sus relojes se han acelerado en relación con sus relojes y palos de medición. Pero en comparación con lo que se escribió en el párrafo anterior sobre la transformación de Lorentz aplicada en la dirección hacia adelante , ahora parece que los relojes de los objetos que se mueven rápidamente son lentos pero rápidos y que las escalas de longitud de movimiento rápido son cortas pero largas y eso suena realmente estúpido a menos que usted decide basándose en resultados empíricos que esto significa que
- el campo eléctrico de las partículas en movimiento rápido se aplasta (longitud contraída) mientras que la distancia entre ellas no se ve afectada o, de manera equivalente, las partículas no se ven afectadas, pero las distancias entre las partículas en movimiento rápido se alargan (el espacio se dilata).
- los relojes de movimiento rápido son lentos (dilatación del tiempo) o, de manera equivalente, los relojes de movimiento rápido son normales y las longitudes de onda que producen se estiran (el espacio se dilata).
Independientemente de la convención que use, las paradojas de la escalera, el Ehrenfest y la nave espacial desaparecen limpia y claramente, pero pensar en ambos marcos al mismo tiempo tiende a confundir a las personas. Así, por el bien de nuestros hijos , debemos limitarnos a una sola interpretación a la vez.
¿La evidencia experimental respalda esta restricción de la aplicación de la contracción de longitud solo a partículas individuales? Si. Las distancias entre las partículas en un haz de partículas acelerado no se acortan a medida que se acelera. Solo los campos eléctricos de sus partículas se acortan: se convierten en panqueques contraídos por gamma. Física del acelerador de partículas | Helmut Wiedemann | Saltador
Ahora tenemos dos restricciones. ¿Esto hace que todo encaje bien?
No completamente. También hay una restricción relacionada con la dirección. Por el efecto Doppler, sabemos que los relojes que se alejan de usted se ven lentos y los relojes que se mueven hacia usted se ven rápidos en relación con su marco de referencia. Esto es coherente con la aplicación adecuada de las transformaciones de Lorentz, donde usted es el observador estacionario cuando algo se aleja de usted y usted es el objeto en movimiento cuando algo parece moverse hacia usted. Solo los observadores estacionarios pueden aplicar la contracción de longitud y la dilatación del tiempo.
En conclusión, si usamos las tres restricciones descritas anteriormente, podemos evitar hacer que las cuestiones de relatividad suenen complicadas y contradictorias.
Sin estas restricciones, la relatividad es como la ropa nueva del emperador.
Para conocer las perspectivas de otras personas sobre las sutilezas de la relatividad especial, lea: En la relatividad especial, ¿cuáles son algunos conceptos erróneos comunes y sutiles, como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud?
