PARADOJA DE LOS GEMELOS - RELATIVIDAD
En el articulo anterior, comentamos y explicamos de forma simple la teoria de la relatividad especial de Einstein, es decir que aprendimos que el tiempo y el espacio ya no es una constante, pasan a ser variables que cambian segun el marco de referencia. En resumen podemos decir lo siguiente.
- El tiempo y el espacio dejan de ser invariantes y pasan a ser relativo al observador
- Se ve alterado el concepto de simultaneidad, dos o mas sucesos que pueden ser simultáneos para un observador, pueden no serlo para otro observador.
PARADOJA DE LOS GEMELOS
Supongamos dos hermanos gemelos, ambos son separados a la edad de 10 años, uno de ellos que vamos a llamar gemelo A se queda en la tierra mientras que el otro gemelo que lo nombraremos como gemelo B se embarca en un viaje a una estrella muy lejana a una velocidad de aproximadamente el 87% de la velocidad de la luz "C".
Supongamos que al momento de separarse, ambos contaban con relojes atómicos perfectamente sincronizados, el gemelo B luego de transcurrido cinco años de viaje según su sistema de referencias, decide emprender la vuelta al planeta tierra, lo que supone que el viaje total, ida y vuelta demoraría 10 años.
¿Los relojes de los gemelos, seguirán sincronizados?
VEAMOS LAS ECUACIONES
Como explicamos en el articulo anterior, la siguiente ecuacion es la que relaciona el tiempo transcurrido por un observador en reposo con uno en movimiento, pueden ver la deducción de la formula en el siguiente link. Explicación simple de la teoría de la relatividad especial.
Como bien se muestra en la figura, Δt' es el tiempo transcurrido por el gemelo B dentro de la nave, en el ejemplo que estamos comentando Δt' = 10 años. ¿cuanto tiempo transcurrió para el gemelo A en la tierra?
Luego de realizar los cálculos llegamos a la conclusión que si bien para el gemelo B pasaron solo diez años, para el gemelo que se quedo en la tierra el tiempo transcurrido fue poco mas del doble.
Al separarse ambos gemelos tenían una edad de 10 años, cuando se volvieron a encontrar el gemelo B tiene 20 años de edad mientras que el gemelo A (el que se quedo en la tierra) tiempo poco mas de 30 años.
Ahora supongamos que el viaje del gemelo B en lugar de durar 10 años duraba 30 años, ¿que edad tendría su hermano gemelo en la tierra?
Como se puede ver en las formulas, lo que para el gemelo B seria un viaje de 30 años, para el gemelo A representaría haber estado separado de su hermano durante casi 61 años!!.
El gemelo B tendría una edad de 40 años mientras que su hermano gemelo tendría una edad de 70 años. Parece un cuento de ciencia ficción, pero no lo es, la teoría de la relatividad fue probada ya hace tiempo y todos estos cálculos son tenidos en cuenta hoy en día cuando se realizan viajes espaciales o por ejemplo en el calculo de posicionamiento de los GPS.
Ahora pensemos un poco con la imaginación, supongamos que contamos con una nave espacial lo suficientemente rápida para alcanzar el 99,9% de la velocidad de la luz "C", si tuviéramos curiosidad de ver como es el mundo en los próximos 300 años, ¿podríamos saberlo? ¿cuanto tiempo tendríamos que viajar en la nave para que al volver en la tierra hayan transcurrido 300 años?. veamos las ecuaciones.
En la cuenta utilice 4 decimales para la velocidad de la nave, observado el análisis llegamos a la conclusión que cuanto mas cerca a la velocidad de la luz viajamos mas tiempo transcurrirá en la tierra.
Los cálculos nos dicen que viajando a esa velocidad demoraríamos solo 4,24 años y al volver en la tierra el mundo seria totalmente diferente, imaginen lo que puede cambiar la humanidad en 300 años.
Claramente lo primero que se viene a la mete son los viajes en el tiempo, esta afirma que matemáticamente es totalmente posible el viaje en el tiempo, pero existen dos grandes problemas, no existe ninguna nave capaz de alcanzar velocidades tan altas y en el caso de existir solo podemos ir en una única dirección, es decir solo podríamos viajar ir al futuro.
En el caso de querer volver al pasado estaríamos perdidos, no existe ningún fundamente teórico solido que habrá una posibilidad al viaje en el tiempo al pasado.
RELATIVIDAD EN LA VIDA COTIDIANA
GPS - SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO
En el instituto Max Planck se desarrollo un estudio que confirma la dilatación temporal predicha por Einstein en su teoría de la relatividad, utilizando tecnología óptica cuántica estos científicos alemanes lograron comprobar dicha teoría con un factor de precisión diez veces superior al que utilizan los satélites GPS, esto abre la puerta a mejorar la tecnología de posicionamiento global que existe hoy en día.
TELEVISORES DE TUBO
Los televisores de tubo, los antiguos contaban en su interior con algo conocido como tubo de rayos catodicos, este instrumento era el encargado de acelerar los electrones a un punto de la pantalla para así de esta manera formar la imagen, los desarrolladores, tuvieron que tener en cuenta los efectos de la relatividad sobre la longitud de onda de el haz de luz emitido para corregir la imagen y que fuera visible para todos nosotros.
REFERENCIAS
PEDRO 
reymon
Excelente el articulo