Bueno, su pregunta es realmente intrigante y es una pregunta muy común hecha por cualquiera que comience a estudiar Teoría especial de la relatividad.
Déjame decirte que hay dos postulados básicos de la teoría especial de la relatividad:
- Las leyes de la física son las mismas para cualquier marco de referencia inercial (es decir, sin aceleración).
- La velocidad de la luz es la misma para todos los observadores (independientemente del marco que elijan)
¡El segundo postulado lo hace todo! Para que la velocidad sea independiente del cuadro, el INTERVALO DE TIEMPO también debe variar con el observador.
- ¿Cómo funciona la relatividad?
- ¿Qué pasaría si alguien viajara más rápido que la velocidad de la luz? ¿Qué les pasaría a ellos? (En esta pregunta, suponga que es posible).
- ¿Existe la posibilidad de un viaje más rápido que la luz que ya existe, y es posible que no lo comprendamos porque el medio por el cual la información sobre su velocidad nos alcanza se limita a la velocidad de la luz?
- ¿Es la dilatación del tiempo de gravedad?
- ¿Por qué no podemos proporcionar el impulso / energía de la luz a una partícula que se mueve casi a la velocidad de la luz para que pueda ir más rápido que la luz?
Esto se llama DILACIÓN DE TIEMPO.
Hay una fórmula para ello, y la explicación rigurosa se puede encontrar en cualquier libro auténtico, revista u otro lugar.
Sin embargo, no pensemos en tales complicaciones. Tomemos ejemplos simples.
- Suponga que la velocidad (V) = [matemática] Distancia (D) / Tiempo (t) [/ matemática] Ahora suponga que un evento particular cubre la distancia D en el tiempo T (el evento ocurre a una velocidad V). Ahora, si el mismo evento cubre la distancia 2D, entonces sabes, que la única forma de mantener V constante es duplicando el INTERVALO DE TIEMPO. Por lo tanto, el mismo incidente que demora el intervalo de tiempo T para un observador toma el intervalo de tiempo 2T para el otro. Esto rompe el concepto de INTERVALOS DE TIEMPO ABSOLUTO para cada observador.
- Hay un hermoso ejemplo (que se encuentra en todos los libros estándar sobre Relatividad, aunque poco diferente) del punto número 1. Esto es así: – Imagine que tiene un fotón (partícula de luz) en la mano (es imposible hacerlo, pero solo imagina). Estás parado dentro de un autobús que está por comenzar. Tienes a tu compañero parado afuera. Ahora considere, cuando el autobús comienza a moverse, inmediatamente deja caer el fotón. ¿Qué observa cada uno? Usted (estando dentro del tren) observará que el fotón va verticalmente hacia abajo y luego rebota hacia usted. Sin embargo, ¿qué observa tu pareja? Encuentra el fotón viajando a lo largo de un camino en forma de V, bajando en un camino inclinado (digamos así -> \), y luego rebotando en otro camino inclinado (-> /). Estás seguro de que la hipotenusa siempre es mayor que la perpendicular de un triángulo rectángulo. Por lo tanto, la distancia cubierta por el fotón para su pareja (en forma de V) es mayor que la distancia cubierta por usted (perpendicular hacia abajo + perpendicular hacia arriba). Pero sabes que la velocidad de la luz tiene que ser constante. Por lo tanto, el tiempo para que el fotón baje y suba es más para su compañero (que está fuera de su marco) que usted (que está dentro del marco). Esa es la DILACIÓN DEL TIEMPO.
Por qué pasó esto ?? Todo es así para MANTENER LA VELOCIDAD DE LA LUZ CONSTANTE.
Puedes interpretarlo así. Como su compañero lo encuentra viajando con cierta velocidad (velocidad del autobús), existe la posibilidad de que intente competir con la velocidad de la luz. Y puede suceder que consigas superar la velocidad de la luz. Pero la naturaleza nunca lo permite. Entonces, la naturaleza ralentiza los intervalos de tiempo de cada evento que ocurre dentro del autobús, para su compañero, de modo que nunca pueda exceder la velocidad.
- Ahora ven a tu pregunta. Espero que casi lo hayas descubierto. Imagine que su compañero observa un fotón que viaja paralelo a su autobús (que se mueve a una velocidad de luz muy cercana). Ahora, si disparas una bala, tu compañero debería haber observado que la bala excede la velocidad de la luz. Pero eso no sucede . Para su compañero, el tiempo se ha ralentizado tanto que si divide la distancia recorrida por la bala por el intervalo de tiempo que observa, encontrará que aún es menor que la velocidad de la luz.
- Y por tu parte !!! Crees que estás en reposo. Nunca se sabe que su autobús en realidad viaja a una velocidad tan alta. Entonces, solo observa que la bala viaja a su propia velocidad (digamos 100 o 150 m / so lo que sea) …
PD: Traté de explicar todo lo que pude. Puede pensar que podría entenderlo todo, pero si no está familiarizado con la Relatividad, verá que con el tiempo, de hecho, desarrollará más consultas y contradicciones. Por lo tanto, consulte los libros, revistas o videos de Relativity para obtener una intuición clara al respecto. Lea la contracción de longitud.
Gracias. 🙂
