Experimento mental sobre la aceleración

Caso 1: dos personas se despiertan en naves espaciales acelerando a 1g. Pueden medir u observar cualquier cosa dentro de la habitación pero no afuera. No pudieron determinar si estaban en una nave espacial o en la Tierra. Si alguna vez se comunicaran en el futuro, tendrían la misma edad. ¿Es esto correcto?

Caso 2: una persona se despierta en una habitación en la tierra, otra en una nave espacial acelerando 1g. Mismas restricciones de medición. Una vez más, ninguno pudo determinar si estaban en una nave espacial o en la Tierra. Sin embargo, ahora, si se comunicaran en el futuro, descubrirían que tienen edades diferentes. ¿Es esto correcto?

Escuché que la aceleración de un cohete o la gravedad son lo mismo (por ejemplo, el tiempo se ralentiza cerca de un agujero negro). ¿Pero el caso 2 anterior parece que hay una diferencia?

Respuestas (1)

Los escenarios que ha propuesto y las conclusiones sobre las que pregunta son correctos. Tu único paso en falso está en el párrafo final, donde implicas que la diferencia entre esos dos escenarios es contradictoria. La diferencia entre los escenarios es la velocidad relativa, tal como sería con la "Paradoja de los gemelos" estándar, en la que un gemelo permanece en la Tierra mientras que el otro realiza un viaje cercano a la velocidad de la luz.

El problema en la paradoja de los gemelos es la ruptura de simetría inducida por la necesidad de acelerar al gemelo que sale de la tierra para comparar edades (mientras que el gemelo en la tierra no sufre ningún cambio en la aceleración). Hasta que invierta las direcciones y traiga a ese gemelo de regreso a la tierra, las observaciones/comunicaciones de los gemelos serán simétricas, es decir, cada uno verá al otro envejecer más rápido. Si los junta para compararlos, tiene una situación no simétrica y la diferencia entre los dos gemelos deja de ser contradictoria. Puede leer sobre esto con bastante facilidad, por lo que no entraré en más detalles aquí.

En su primer escenario, puede mantener la simetría entre los cohetes, de modo que cuando junte a las dos personas, tengan la misma edad. En el segundo escenario, al igual que con la paradoja de los gemelos, no encontrará una contradicción hasta que intente traer de vuelta al viajero del cohete para comparar.

Se me ocurre que vale la pena señalar explícitamente que la comunicación sin cambiar la situación física, es decir, el cohete sigue acelerando a 1g, no revelará diferencias de edad entre los participantes.