Relatividad especial: ¿Cada uno de los dos observadores que pasan ven el tiempo en el otro como más lento?

“Ver” es una palabra desafortunada. Hay una tradición en relatos de la ciencia pop de la relatividad de decir que un observador “ve”, “ve”, “observa”, etc. como una abreviatura de lo increíblemente tedioso “el valor del tiempo / posición / frecuencia del reloj / lo que sea en el marco en el que el observador actualmente estacionario es X “. Esto es muy engañoso, porque lo que un observador humano literal empujaría a la situación literalmente vería (a simple vista o a través de un telescopio) en tiempo real suele ser muy diferente.

Esto se debe a que hay un límite de velocidad, por lo que donde sea que el observador humano establezca un campamento, la información sobre lo que está sucediendo en otros lugares llegará con retrasos significativos, y la imagen final basada en cuadros de la que todos están hablando implícitamente es lo que surge después de los datos. Procesando. En la medida en que el observador literalmente vea que los procesos van a ritmos divertidos en el ocular del telescopio, se deberá principalmente al efecto Doppler clásico: acelerar al acercarse y disminuir al alejarse.

Por supuesto, es comprensible, porque los consumidores de la ciencia pop quieren interés humano, y los autores de la ciencia pop quieren darles interés humano, pero es trágico la cantidad de malentendidos que causa. Por el contrario, los marcos (también conocidos como sistemas de coordenadas) son fundamentales. Además, son propiedad pública. Si una medición se ha realizado correctamente con respecto a un marco en particular es auditable públicamente, y cualquier observador humano puede analizar cualquier escenario con respecto a cualquier marco, ya sea que estén personalmente estacionarios o no. Si desea interés humano, es mucho mejor imaginar que el observador humano configure todas las mediciones que se realizarán con equipos automáticos y se retire al bar en el Hilton de Las Vegas.

Eso sí, si traduces la pregunta al lenguaje increíblemente tedioso para el que es abreviada, es el caso de que si dos observadores están estacionarios en diferentes marcos, entonces:

(i) considerados como relojes honorarios (latidos de corazones, cabello gris, etc.), cada observador mantiene la hora del marco en el que están estacionarios,

(ii) en relación con el tiempo del marco en el que están estacionarios, cada observador encuentra que, considerado como un reloj honorario, el otro observador está corriendo lento.

De hecho, esto no es una contradicción en los términos, pero no tiene sentido tratar de explicarlo en palabras, debe ser diagramado. Vea la respuesta de Mark Barton a ¿Cómo resuelve esta paradoja en la dilatación del tiempo?

SI.
La relatividad especial infiere que los relojes móviles son más lentos que los relojes en reposo. Sin embargo, este efecto es observable solo a velocidades más cercanas a ‘c’ (3 × 10 ^ 8 m / s).
Considere dos personas A y B que se mueven lado a lado a una velocidad cercana a ‘c’.
A observaría que el reloj de B se movía más lento, mientras que vería el reloj de A moverse más lento.
Los experimentos realizados en partículas subatómicas inestables muestran que su vida media aumenta cuando giran a velocidades muy altas, que su vida media real cuando están en reposo.
Es importante comprender que este intervalo de tiempo depende del marco de referencia. Observamos que la vida de la partícula aumenta porque el tiempo se mueve más lento, pero si estuviéramos en el marco de referencia de la partícula, habríamos visto que el tiempo se ralentiza para el exterior. mundo sin experimentar ningún aumento en la vida de la partícula subatómica.

Mark Barton ha hecho un trabajo fantástico al explicar esta pregunta. Quizás una cosa más fácil de recordar para la relatividad especial es esta: para cada marco de referencia inercial asignado a una velocidad determinada, qué * es * tiempo y qué * es * espacio es ligeramente diferente. A menudo, lo que es tiempo en un marco de referencia termina siendo una combinación de tiempo y espacio en otro marco de referencia.

Es por eso que no es que los observadores vean que el tiempo del otro pasa más lento: es que para el marco de referencia de cada observador, es VERDADERO que el tiempo del otro pasa más lento. Esto solo es posible porque el tiempo y el espacio para ambos son cosas diferentes.

Es probable que encuentre muchas paradojas en la misma línea a medida que explora más la relatividad especial: cómo un automóvil puede “encajar” y “no encajar” en un garaje, cómo la contracción de la longitud proporciona algo diferente según el marco inercial en el que se encuentra, etc. . etc. Si te afecta, recuerda esto: el espacio y el tiempo en un marco de referencia no pueden ser sustituidos por el espacio y el tiempo en otro. Cuando puede aceptar eso, muchas de las paradojas más simples en la relatividad especial se vuelven posibles, incluso fáciles, de distinguir.

Eso es correcto, después de todo: todos son estacionarios en su propio marco de referencia. La dilatación del tiempo es el fenómeno por el que el reloj de los otros chicos corre lento.

Sí, lo que parece contradictorio, pero cualquiera que acelere para que coincida con el otro experimentará menos tiempo cuando compare relojes.

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