Sobre la Velocidad Luz

[Irreo]

Hola!

Aquí estoy de nuevo una vez más

Desde siempre me ha dado vueltas a la cabeza el tema de la luz, y a pesar de que mi padre me lo ha explicado varias veces, y de haber visto los videos del grandisimo Carl Sagan, hay cosas que todavía no me cuadran, o no termino de tener claras.

Cuando se habla de velocidad luz, decimos que es absoluta. Es decir, no es relativa a la velocidad a la que nos movamos. Si no recuerdo mal, la luz no conseguiría salir de una linterna que estuviese avanzando a velocidad luz. O más bien, para un tercer espectador, la luz de la linterna y la nuestra llegarían al mismo tiempo.

Además de esto, está el tema de la contracción del tiempo, o como se llame la teoría. Es decir, que si vamos hasta el Sol y volvemos, aunque para nosotros hayan pasado 16 minutos, en la tierra habrían pasado unos cuantos más. Quizás días, o años, no sé el cálculo exacto.

Ahora bien, mi duda es la siguiente, a ver si alguien me lo explica de forma que me quede más o menos claro.

- Escenario A:
Desde la tierra, enciendo un laser apuntando al sol. En el sol hay un espejo, la luz rebota, y vuelve. Tardaría, si todo es correcto, esos 16 minutos aproximadamente.

- Escenario B:
Desde la tierra alguien me envía una señal que me llega en 8 minutos, yo devuelvo la señal. A los 16 minutos de mandar la primera señal, el terrestre obtiene su respuesta.

El experimento A digamos que lo hago a las 12.00. A las 12.16 tendría mi resultado.

El experimento B exactamente igual que el A, si no me equivoco.

- Escenario C:
Me "monto" en una particula de luz, o una nave hiper-ultra-mega-chachi-sónica, y viajo al sol. Para el espectador, al ser un rayo de luz, tardo 8 minutos en llegar al sol, y si salgo del sol, también tardo 8 minutos en llegar a la tierra, porque voy CON la luz, a velocidad luz.

Ahora viene mi pregunta: ¿Dónde cojones encaja entonces que si YO me tiro 8 minutos viajando a velocidad luz (es decir, lo que tardaría en llegar al sol), en la tierra han pasado, por ejemplo, 30 años?

¿O significa esto que la luz no tarda 8 minutos en llegar sino que llega en centésimas de segundo PERO para nosotros son 8 minutos?

No lo entiendo, que alguien me lo aclare.

Gracias.

[HEAVYMETAL]

Me parece que se necesita un conocimiento matemático para entenderlo bien... jeje:

http://es.wikipedia.org/wiki/Relatividad_especial

Ve al apartado
Dilatación del tiempo y contracción de la longitud

...que me lo expliquen¡¡¡

SALUDOS Y BUENOS CIELOS¡¡¡

[alshain]

Para empezar hay que notar que en la relatividad especial, que es donde se enmarca tu pregunta, no es posible poner a un observador a la velocidad de la luz. Esto se debe al segundo postulado o axioma de la teoría: la velocidad de la luz es constante e igual a c para todo observador. La definición de observador, o en concreto de sistema de referencia, se restringe a velocidades v < c.

Aclarado esto tu pregunta se puede reformular suponiendo que te mueves no a c pero a una velocidad muy cercana a c. Supon que viajas desde el sol hacia la tierra a una velocidad v cercana a c y llevas contigo un reloj. La distancia que debes viajar es d, que es una distancia en reposo respecto del sistema de referencia formado por el sol y la tierra.

En tú sistema de referencia esa distancia será mucho menor, debido a la contracción de Lorentz. Digamos d' << d. Viajando a una velocidad v respecto de la tierra y el sol, el tiempo de viaje transcurrido para tí será t' = d' / v. Acercándonos arbitrariamente cerca a c, d' tiende a cero y t' también.

Desde el punto de vista de un observador en la tierra, la distancia es d y el tiempo de viaje es t = d / v. Esto es debido a que desde el punto de vista del observador terrestre tu reloj se retrasa debido a la dilatación temporal, es decir t' << t. Con ello ambas descripciones son consistentes.

Un saludo.

[Guest]

:¡¡ Hola Irreo, !!:D contento de tenerte por el foro. Uno más de los que aparte de interesados por los temas, exponen sus dudas.

Tu pregunta, viene ya debatida en hilos, como "Velocidad de la luz inconstante" - "Velocidad de la luz" y algún que otro. Pero como en alguno de ellos intervine, me parece recordar que zanjamos tal cuestión indicando que esta paradoja, se da, si aceptamos todas sus consecuencias.

Verás: si tú viajas unido a un fotón, no te afecta para nada el tiempo. Es como si estuvieras congelado (pero más eficientemente que la simple congelación de productos alimenticios, para preservarlos de la putrefacción).
Así, tú no tienes vivencias. No sientes. No ves lo de tu alrededor. Solo existes, sin tiempo. Durante este tránsito, eres eterno al igual que el fotón.

Pero veamos: Cuando te paras, habiendo recorrido durante ocho minutos constatados por los espectadores, ocurre lo siguiente.

Los espectadores te han estado aguardando durante ocho minutos, y han envejecido su propio ciclo vital. En cambio tú, te incorporas a tu ciclo vital con ocho minutos menos que los demás, que al fin y al cabo no los has vivido. Lo único que ha sucedido, es un recorrido de una distancia a velocidad c, durante un tiempo, que para tí, que no lo has vivido, representa tiempo cero.

Alerta pues, con atribuir efectos irreales a la paradoja, que no le corresponden.

Ojalá, correponda tal explicación a lo que esperabas.

Saludos del Abuelo.

[Guest]

De haber aguardado responder unos minutos más, mi respuesta posterior a alshain hubiera sido superflua. Es lo que tiene el escribir síncronos.

De todas maneras, Irreo, así tienes la respuesta técnica y la vulgar.

Saludos del Abuelo.

[pablox]

mirate la transformacion de Lorentz, espero que te aclare algo, en si realmente es muy dificil comprender la teoria de la relatividad
mira este hilo
http://www.astrocosmo.cl/relativi/relativ-04_05.htm

[Irreo]

Vale, gracias por las respuestas, aunque realmente, he abierto la pagina esa de Lorentz, y apenas han pasado 10 segundos hasta que la he cerrado. Me han empezado a salir sarpullidos al ver esas ecuaciones, raíces cuadradas, y otros símbolos raros. Realmente las matemáticas no son lo mio.

NO entiendo esas formulas, ni tampoco explicaciones técnicas referidas a letras o cálculos extraños. Sinceramente, he entendido bastante mejor lo expuesto por Carlos, una explicación más de "andar por casa".

Pero es que aún así, no termino de quedarme el concepto básico. Más bien, hay algo que me falla y es lo que hace que no consiga entender esto bien.

Primero, decir que ya me ha quedado claro que NO es posible ir a la misma velocidad, sino que en todo caso un poco menos (para los ejemplos que expuse en el primer mensaje). Segundo, también entiendo que al viajar a esa velocidad se entra en un estado de "congelación", o ralentización, por decirlo de algún modo.

Aún así, hay varias cosas que siguen sin estar claras en mi mente, y me gustaría que alguien me las intentase aclarar. Para hacerlo sencillo, y en plan para tontos en lo que a ciencia se refiere (como es mi caso), vamos a tirar por la técnica de "estoy en lo cierto o me equivoco?". A ver si así vamos mejor.

1- Vamos a quitar leyes físicas actuales, para hacer la cosa más sencilla. Imaginemos que pudiesemos acelerar hasta la casi-velocidad luz, o directamente movernos sin aceleración, de forma que nos quitamos todo ese rollo de que no hay masa suficiente para lograr la energía para acelerar. Supongamos que eso es una limitación nuestra actual por ser unos humanos primitivos sin pajolera idea de ciencia. Además, vamos a pensar en 250.000km/h, llamémosla velocidad Irreo (es decir, una velocidad cercana a la de la luz).

2- ¿Sería posible que yo, en una cápsula o nave, viajase a velocidad Irreo?. Es decir, quiero saber si eso es algo teórico, para fórmulas, y sólo es posible para partículas, o si realmente nosotros podríamos hacerlo. CORRECTO/INCORRECTO (recordad que NO existe ese tema de aceleración)

3- En caso de ser SI la respuesta anterior. Si yo monto en esa nave, y alguien está en el planeta tierra, y me ve partir: ¿Tardaría 10 minutos terrestres (aprox.) en llegar? CORRECTO/INCORRECTO

4- En caso de ser sí la respuesta anterior y según el comentario de Carlos, entiendo que yo NO sería realmente consciente del viaje, porque el tiempo sufriría una alteración, cierto?. Es decir, no estaría esperando 10 minutos a llegar. CORRECTO/INCORRECTO.

5- Dicho esto, y si es así, sería imposible realmente estar en una nave viajando a velocidad Irreo, tomándose un café, o charlando con el resto del pasaje, ¿Cierto? Es decir, entraríamos todos en una especie de estado de cámara lenta, o paralisis, hasta llegar a nuestro destino. CORRECTO/INCORRECTO.


A ver si es más o menos así. En caso de no serlo, agradecería una explicación para cada punto, más o menos (sin muchos tecnicismos), a ver si me va quedando más clara la cosa.

También sé algo de esas teorías que hablan incluso de cambios de tamaño, objetos que se alargan o encojen, etc... pero por el momento prefiero no entrar ahí... primero quiero aclarar estos puntos.

Gracias!

[franc]

Irreo, demasiadas preguntas, habiendo ya varios hilos abiertos sobre el tema consúltalos y como te dice pablox, lée lo que te propone y también la teoría de la relatividad general y especial.

Y esto es para Carlos

saludos

[Guest]

Tal como dice franc, ¡¡¡ Irreo, pones muchas preguntas !!!. No sé a quien te pareces. (Al abuelo).

Con todo te respondo:
1 ) - La velocidad que indicas es 0,8333333..... c. Existe una imposibilidad física actual, para que un objeto macro la alcance, debido a la falta de tecnología.
Pero teóricamente sí es posible, ya que no contraviene la ley.

2 )- Correcto, viene explicado, por la 1).

3 )- En llegar ¿adónde?. Al cabo de 10 minutos, estarías a 8.333^,33../6 km. del despegue. O, te refieres a una ida de 5 minutos con un regreso de otros tantos.

4 ) - Incorrecto. Para tí habrían trascurrido 10/0,83....*c, minutos.

5 ) - Correcto, pero nadie se enteraría. Todos viajaríais a la misma velocidad, por lo cual a todos les transcurre su tiempo de la misma forma.

Por ejemplo: suponiendo que una inspiración-espiración habitual la realizaras en un segundo andando un metro en la Tierra, en la nave esta misma operación fisiológica, la realizarías en el recorrido de 3*10^5 km.

Y todos charlaríais del mismo modo ralentizado. Sin embargo vuestro oido supliría tal efecto, por cuanto también él vibraría así.
Así, que os entenderías igual, que si estuvierais en una nave cualquiera de las líneas aéreas terrestres.

Espero haber disipado tus dudas.

Saludos del Abuelo.

[Alex]

Hombre, abuelo carlos! que raro verte fuera de las cuerdas, boxeando con bosonoes, gluones y demás intrusos!... espero que te puedas desatar pronto, como el mago ese tan famoso!!

Respecto a Irreo, vamos a ver si coincidimos:

De momento la 1 y la 2, estamos de acuerdo CORRECTO.

3.- (supongo que al Sol). CORRECTO. t=150x10^6/0,83c = 10 minutos contados con unidades de longitud y tiempo de la Tierra y desde la Tierra

4.- Incorrecto. Tú reloj te marcaria 18 m 9s el tiempo que tu has cronometrado en llegar al Sol.(tu reloj ha adelantado, respecto a los relojes de la Tierra) Por otro lado habrias medido 92.915.620 km la distancia que has recorrido hasta el Sol (la longitud se ha contraido respecto a las de la Tierra).

5.- Incorrecto.- Iriais tan tranquilos en vuestra nave tomando café y puro
y charlando...

Saludos!