Hay dos preguntas diferentes aquí.
1. “¿Qué son los eventos simultáneos a la luz de la relatividad?”
Los eventos simultáneos son eventos que suceden al mismo tiempo en el mismo marco de referencia . Si cambia a otro marco de referencia, en general, los dos eventos que fueron simultáneos en el marco anterior no permanecerían simultáneos en el nuevo marco.
- Tienes 1 año de tarea para hacer, pero vence mañana. Dado que puede cambiar las constantes universales (y solo las constantes universales), ¿cómo puede aprovechar la dilatación del tiempo para terminar la tarea a tiempo?
- En el concepto de teoría general de la relatividad, ¿cómo se ralentiza el tiempo a medida que alcanzamos la velocidad de la luz?
- ¿Cuál es el significado de un marco de referencia 'absoluto'? ¿En qué se diferencia del marco de referencia relativista?
- ¿Cuándo pueden las velocidades relativas de dos cuerpos ser positivas y cuándo negativas?
- ¿El hecho de que un marco de referencia tenga una posición y velocidad exactas puede causar una contradicción en la mecánica cuántica?
2. “¿Existe ahora la galaxia que vemos a mil millones de años luz de distancia o hace mil millones de años?”
Hagamos caso omiso de la expansión del universo, ya que hace las cosas mucho más complicadas [1]. Supongamos también, por simplicidad, que la otra galaxia no se mueve con respecto a nuestra galaxia.
La otra galaxia definitivamente existió hace mil millones de años, ya que observamos que emitía fotones en ese momento. Todavía podría existir ahora, siempre que no haya sido destruido de alguna manera durante ese tiempo, pero definitivamente no se ve igual; lo que vemos es cómo se veía hace mil millones de años, no cómo se ve ahora.
Como estamos viendo esa galaxia desde nuestro marco de referencia, el evento donde los fotones fueron emitidos desde esa galaxia hace menos de mil millones de años obviamente no fue simultáneo con el evento donde los observamos; sucedió mil millones de años en el pasado, en nuestro marco de referencia.
Por otro lado, los extraterrestres en algún lugar de esa galaxia ahora están viendo los fotones que se emitieron desde nuestra galaxia hace mil millones de años en su marco de referencia, y deducen exactamente lo mismo, solo a la inversa: ven nuestra galaxia como si fuera una mil millones de años en el pasado y no tienen forma de saber si todavía existe en su marco de referencia.
Sin embargo, en otro lugar del universo podría haber una tercera galaxia en la que los extraterrestres ahora están observando los fotones tanto de nuestra galaxia como de la segunda galaxia, y ven que todos fueron emitidos hace mil millones de años en su marco de referencia, deduciendo así lo que Ellos ven el estado de ambas galaxias como lo fueron hace mil millones de años en su marco de referencia, ¡y que los fotones de ambas galaxias se emitieron simultáneamente en su marco de referencia!
[1] Si tomamos en cuenta la expansión del universo, entonces el espacio en sí mismo se expandió durante ese tiempo, por lo que a los fotones les tomó más tiempo cubrir la distancia entre nosotros y la segunda galaxia de lo que tendría si el espacio no se expandiera, y, por lo tanto, no vemos la segunda galaxia como era hace mil millones de años, sino en realidad un tiempo después (en nuestro marco de referencia). Como dije, esto complica bastante las cosas …
