Como la mayoría de la gente, lucho por entender la relatividad especial. Leí una explicación superficialmente plausible de por qué un reloj en movimiento funciona lento desde el punto de vista de un observador en un marco de reposo: este es el reloj de luz que hace rebotar la luz perpendicularmente a la dirección de viaje entre dos espejos: porque los espejos se están moviendo , desde el punto de vista del marco de reposo, pero no del marco en movimiento, el camino de la luz es más largo y cada 'tick' lleva más tiempo. Pero, ¿qué sucede si la luz rebota paralela a la dirección de viaje? Si los espejos estuvieran lo suficientemente separados para medirlo, ¿el observador del marco de reposo vería alternar tics largos y cortos? Seguramente no, pero ¿qué me estoy perdiendo?
Si hubiera una diferencia en el reloj de luz transversal y longitudinal, entonces el gran interferómetro de Michelson sería capaz de detectar la dirección del movimiento de la Tierra.
no pueden Pregúntale a los chicos de LIGO.
Entonces, ¿por qué todas las explicaciones usan la versión transversal? Porque es fácil y no requiere que ya sepas sobre la contracción de longitud.
El uso de un reloj de luz, en particular, es atractivo porque se acopla directamente al postulado de la velocidad de la luz: la distancia recorrida y la velocidad (invariable) de la luz fijan el tiempo que tomó
Hay otras formas de introducir el tema que evitan exhibir ese constructo en particular. El librito de Tatsu Tacheuchi es un ejemplo brillante.
La dilatación del tiempo es ampliamente mal concebida y muchas de sus explicaciones son simplemente erróneas.
El concepto erróneo común es que los relojes se ralentizan en un sentido absoluto cuando se mueven, no hacen tal cosa.
La dilatación del tiempo en SR surge porque la distancia temporal entre un par de eventos depende del marco. Supongamos que en un cuadro dos eventos ocurren con diez segundos de diferencia; en otro cuadro, el tiempo entre los mismos dos eventos puede ser de once segundos, mientras que en un tercer cuadro el tiempo puede ser de veinte segundos. Los relojes que anotan los tiempos de los eventos en el primer cuadro marcarán diez segundos, mientras que los relojes idénticos en los otros dos cuadros marcarán once y veinte segundos respectivamente. No es que los relojes estén funcionando a diferentes velocidades entre sí, pero simplemente que están midiendo diferentes duraciones entre el mismo par de eventos.
Hay una analogía cotidiana muy simple que podría considerar. Supón que caminas 100 metros por una calle y luego regresas, cada uno de tus pasos tiene un metro de largo. Si tienes un reloj inteligente con podómetro te dirá que has caminado 200 metros. Ahora imagine su caminata en el marco de un tren que pasa por una vía en ángulo recto con su calle. En ese marco, su caminata consta de dos caminos en ángulo, y la distancia que ha recorrido es superior a 200 metros. En ese marco, cada uno de tus pasos tiene más de un metro de largo, y el podómetro de tu reloj inteligente parecerá estar funcionando lentamente. Si un helicóptero sigue las vías del tren a una velocidad más rápida que el tren, cada uno de sus pasos será aún más largo en ese marco y su podómetro parecerá estar marcando la distancia aún más lentamente.
En términos más generales, la duración de su paso variará en función de la velocidad del marco de referencia en el que se mide; si el marco de referencia se mueve en ángulo recto con la calle, la 'dilatación' de cada uno de sus pasos y la medida en que su podómetro parece estar funcionando lento, se puede calcular utilizando el teorema de Pitágoras, tal como calcularía la 'dilatación' del tiempo en un experimento mental de RS sobre un reloj de luz.
En cada uno de los tres marcos que hemos considerado, a saber, su marco y los del tren y el helicóptero, ha caminado una distancia diferente usando el mismo número de pasos, y su podómetro ha mostrado que la distancia es de 100 m. No se debe a que su podómetro funcione lento de alguna manera, o que haya hecho un esfuerzo para estirar la longitud de sus pasos; simplemente refleja el hecho de que la distancia entre dos eventos depende del marco.
En SR, la distancia temporal entre dos eventos depende del marco debido a la relatividad de la simultaneidad. Dos marcos que se mueven entre sí tienen planos inclinados de tiempo constante. Si me muevo a una velocidad fija a través de su marco, un plano de tiempo constante para mí es un corte inclinado a través del tiempo en su marco, la pendiente se eleva a través del tiempo en mi dirección de viaje. Entonces, si ahora son las 6:00 p. m. en todas partes en mi marco de referencia, y las 6:00 p. m. donde estoy en su marco de referencia, en cualquier otro lugar en su marco de referencia, mis 6:00 p. veces detrás de mí. Dos eventos que para mí son simultáneos suceden en dos momentos diferentes en tu marco. Los relojes en mi marco mostrarán que han transcurrido 0 entre los dos eventos,
De manera más general, el tiempo entre dos eventos en los que puedo estar presente en mi marco será más corto que el tiempo entre ellos en su marco, porque nuestras respectivas líneas de base de tiempo cero están inclinadas, por lo que en su marco un evento al que estoy viajando es siempre más tarde en tu marco que en el mío. Sigue la dilatación del tiempo, no porque mi reloj esté corriendo lento, sino porque tiene una duración más corta de tiempo para marcar.
usuario93237
Andrés
dmckee --- gatito ex-moderador