problema con la relatividad de la luz

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 14 Nov 2012, 23:03

Creo que no me expliqué bien, pero bueno, creo que he encontrado una solución, el espacio se contrae con el tiempo.

En este ejemplo que aparece en el documental de Hawking, el de un tren que viaje alrededor de la tierra a una velocidad próxima a la luz, en el minuto 30:30 se explica muy bien lo que pasaría con el tiempo. Finalmente tras una semana de viaje los pasajeros se encontrarían con que en la tierra han pasado 100 años, es decir, sus relojes físicos y biológicos han ido unas 2000 veces más lento.

http://www.youtube.com/watch?v=jyS8d6dL9uw

Se dice que todo lo que ocurre en el sol nos llega con 8 minutos de retraso porque es lo que se deduce de la velocidad de la luz y la distancia, como por ejemplo una tormenta solar.

Pero si algo así ocurriera durante el trayecto, los pasajeros no tardarían ni un segundo en percibirlo, así que la luz del sol para esos observadores si la midieran verían que va 2000 veces más rápida.

Ahora bien, si el espacio se contrae como he leído en un artículo, y para ellos el sol aparece 2000 veces más cerca, entonces el problema está resuelto. Esto concuerda con que si el tiempo en un sistema se enlentece debe estar recibiendo una cantidad bestial de energía, un pasajero expuesto al sol durante un minuto "suyo" en verdad estaría recibiendo de golpe la misma energía que un habitante de la tierra durante un día. Moriría abrasado.

No sé si estoy en lo cierto o se me escapa algo.

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Avicarlos
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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor Avicarlos » 15 Nov 2012, 11:36

cosmico escribió:Creo que no me expliqué bien, pero bueno, creo que he encontrado una solución, el espacio se contrae con el tiempo.

En este ejemplo que aparece en el documental de Hawking, el de un tren que viaje alrededor de la tierra a una velocidad próxima a la luz, en el minuto 30:30 se explica muy bien lo que pasaría con el tiempo. Finalmente tras una semana de viaje los pasajeros se encontrarían con que en la tierra han pasado 100 años, es decir, sus relojes físicos y biológicos han ido unas 2000 veces más lento.

http://www.youtube.com/watch?v=jyS8d6dL9uw

Se dice que todo lo que ocurre en el sol nos llega con 8 minutos de retraso porque es lo que se deduce de la velocidad de la luz y la distancia, como por ejemplo una tormenta solar.

Pero si algo así ocurriera durante el trayecto, los pasajeros no tardarían ni un segundo en percibirlo, así que la luz del sol para esos observadores si la midieran verían que va 2000 veces más rápida.

Ahora bien, si el espacio se contrae como he leído en un artículo, y para ellos el sol aparece 2000 veces más cerca, entonces el problema está resuelto. Esto concuerda con que si el tiempo en un sistema se enlentece debe estar recibiendo una cantidad bestial de energía, un pasajero expuesto al sol durante un minuto "suyo" en verdad estaría recibiendo de golpe la misma energía que un habitante de la tierra durante un día. Moriría abrasado.

No sé si estoy en lo cierto o se me escapa algo.


Así como estoy dispuesto a reexplicar lo que haya omitido, o no haber usado frases claras, me gustaría que reexplicaras esto de un minuto de tomar el Sol fuera un día abrasando.
Un hilo que puse fue valorar lo que podía engordar un turista tomando el sol en la playa. Ganaría algún gramo por la energía del sol acumulada en su cuerpo pero a la vez perder bastantes gramos más por provocar esta energía la reacción del sudor evaporado.

Pero lo que pones en que reciba de golpe el sol de un día, creo que se debe a una idea que tú tienes clara pero con estas frases no se refleja para captarlas debidamente los lectores ajenos.

Si te parece, detállalo y me gustará ver por donde van los tiros.

Saludos de Avicarlos

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 15 Nov 2012, 13:01

Avicarlos escribió:Si te parece, detállalo y me gustará ver por donde van los tiros.

Saludos de Avicarlos


Bueno, es una suposición partiendo de lo que se supone que ocurre cuando se alcanza una velocidad próxima a la luz. Vuelvo a plantear la situación para llegar a la conclusión final, que es que porqué todo observador debe medir la misma velocidad de la luz.

Imaginando a aquellos pasajeros que están al lado de la ventana donde da el sol, ellos creen que simplemente han estado una semana expuestos. Pero cuando se apean descubren que en la tierra han pasado 100 años!!! Es decir, realmente han recibido una radiación equivalente a 100 años concentrado en una semana, no pueden haber sobrevivido, habrían muerto sólo con exponerse al sol un segundo suyo.

El caso es que este hecho que parece extraño pero lógico, concuerda con un espacio/tiempo contraído, es decir, ellos no sólo tendrían un tiempo 2000 veces más lento, sino que tendrían el sol 2000 veces más cerca, así lo sentirían, y a lo mejor también así lo verían.

Como digo, este supuesto en principio resuelve el problema que planteaba sobre diferentes mediciones de la luz con diferentes estados temporales, un evento que ocurriera en el sol, la gente en la tierra no lo percibiría hasta 8 minutos después, y los pasajeros del tren en 1/4 de segundo. La distancia al sol de la tierra es la que conocemos, pero la de los pasajeros pasará a ser de 75000 km. En los dos casos (150M/ 480 y 75000/0,25). ambos medirán la misma velocidad de la luz.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 15 Nov 2012, 14:04

Bueno, siendo más exactos y para que todo coincida, aunque para los viajeros del tren el sol estuviera a 75000km no debería de ser como un sol normal, porque acercarles 2000 veces supondría que recibirían 2000^2 más energía que los que están en la tierra, que no se relaciona con que reciban 2000 veces más energía en el tiempo.

Si las cuentas no me fallan (que es posible, jeje), recibirían una radiación similar a un sol a una distancia de la raiz cuadrada de 2000 veces, osea 3,3 millones de km, que no es poco.

Pero si esto fuera cierto tendría implicaciones importantes que no sé si recoge la física actual.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor Avicarlos » 15 Nov 2012, 17:24

cosmico escribió:Bueno, siendo más exactos y para que todo coincida, aunque para los viajeros del tren el sol estuviera a 75000km no debería de ser como un sol normal, porque acercarles 2000 veces supondría que recibirían 2000^2 más energía que los que están en la tierra, que no se relaciona con que reciban 2000 veces más energía en el tiempo.

Si las cuentas no me fallan (que es posible, jeje), recibirían una radiación similar a un sol a una distancia de la raiz cuadrada de 2000 veces, osea 3,3 millones de km, que no es poco.

Pero si esto fuera cierto tendría implicaciones importantes que no sé si recoge la física actual.


Bien tu aclaración, sigo viéndola espesa. En primer lugar ignoro de donde sacas lo de que se acerque el sol 2000 veces. Y tampoco que los pasajeros vean por la ventana al fenómeno.
Creo que tienes tomadas unas concepciones que no son la que nos inculcan con las teorás vigentes.
Primero: Si viajas a velocidad lumínica, no verás al Sol que te envía sus rayos. Precisamente te habrás colocado en fila con el rayo emitido. Tus compañeros serán fotones que para tí estarán quietos. Van a tu misma velocidad.
Los que te siguen, precisamente porque también van a tu velocidad, no podrán alcanzarte nunca.
O sea Viajas con los fotones.
En tal caso, tu no puedes recibir fotones más que los que vinieran enfrentados, así como tu no puedes emitir ya que tu emisión saldría a velocidad luz que es la que llevas. Tus emisiones se quedarían pegadas a tí. No emitirías.
Tu situación en este caso, es que tus facultades vitales se hallan congeladas. Por eso no envejeces. Pero ten en cuenta que en estas condiciones cuando regreses a la vida normal, durante el tiempo que tu viajaste y no pudo alcanzarte ningún rayo solar que te abrasara, se puede decir que apenas pestañeaste. Poca labor podrías acreditar haber realizado este tiempo, mientras que los que seguían en la playa, cuando partiste, ya se fueron a dormir y a saber cuantas cosas podrían contar de lo realizado en las horas de su vida.

Por otro lado, si te acercaras al Sol hasta casi su corona, la temperatura reinante es de unos 10^6 grados, por lo que no serían los turistas en la playa los que se achicharrarían sino tu mismo.

Y también lo de la paradoja de los gemelos que uno viaja a velocidad luz y regresa cuando su hermano es viejo, manteniéndose él joven como al partir, tómalo como lo que es una paradoja útil para dar idea de la diferencia entre estas velocidades relativistas.
En la realidad el hermano viajero, debería partir de la Tierra a velocidad cero, y acelerar con tiempo suficiente para no quedar aplastado cuya duración para llegar a velocidad luz ya sería un tiempo considerable. Ni el astronauta mejor preparado resistiría acelerones de gravedad de tal calado. Luego debería parar a su regreso con otro tiempo igual para aterrizar a velocidad cero. Como podrás darte cuenta teniendo esto presente, la paradoja es ciencia ficción.

Saludos de Avicarlos.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 15 Nov 2012, 20:39

Bueno, si pones trabas técnicas entonces sí es imposible, pero creo que son solucionables, y que no es el mismo caso en el que se puedan dar paradojas del tipo que se dan por ejemplo, con los viajes en el tiempo al pasado.

Físicamente es posible viajar a una velocidad cercana a la luz, si no lo podemos hacer nosotros lo puede hacer una civilización avanzada, y si no lo puede hacer un astronauta o ser vivo, lo puede hacer un robot. Es decir, solucionando los problemas técnicos es posible plantearse estas cuestiones, y de hecho el documental de Hawking lo plantea sin prejuicios.

Bien, nos olvidamos de la luz. Pongamos otro supuesto caso, en el que intervendrá un cometa que se encuentra a 0,1 año luz de distancia dirigiéndose a nosotros, y que dicho cometa viaja a una velocidad de 300 km por segundo. El cometa se estrellará contra la tierra dentro de 100 años, pero todavía nadie lo sabe.

Comenzamos el experimento del tren, y dejamos que el viajero dé vueltas años y años, sabiendo que su tiempo y el de todo su instrumental se ha ralentizado con respecto a todo lo demás para no poder superar la velocidad de la luz, es decir, está inmerso en otro tiempo por así decirlo, 1 año en la tierra equivale a 1 hora en el tren, o lo que es lo mismo, 8000 veces más lento (redondeando), aunque esto no significa que su tiempo sea menos real o válido que el nuestro, puesto que las leyes físicas siguen rigiendo igual en su estado relativo.

Pasados 99 años, el viaje continúa, aunque para el viajero sólo han pasado unos días viajando al "futuro" como la ciencia predice, hasta que un día los sistema de detección de la tierra detectan el cometa que se dirigía a la tierra y confirman que colisionará inevitablemente en 1 año.

En ese momento, el viajero (un tal Avicarlos :thumbleft: ) es informado de que el cometa colisionará, pero inmediatamente le entra el canguelo, cuando se da cuenta que para él será dentro de 1 hora!!!! :eeeeek: .

Avicarlos no se puede creer lo que está pasando, hace una simple comprobación, y se da cuenta que, si el cometa está a una distancia de 10 mil millones de kilómetros tal y como le han informado, y colisionará en 1 hora, significa que está viajando a una velocidad de 2,7 millones de kilómetros por segundo, varias veces más rápido que la luz :crazyeyes: :hothot: :banghead:

En ese momento recuerda lo del espacio contraído con el tiempo, y que por tanto, ese cometa para él estaría mucho más cerca que para los habitantes de la tierra que están viajando a velocidad sideral, por lo que automáticamente cree que lo mejor es pisar el freno para reunirse con sus nietos antes de que se produzca lo inevitable. :grouphuuug:

bien, perdón por la historieta ésta pero no soy físico y no sé otro modo de contar lo que quería decir, jaja. Espero que se haya entendido.

¿Realmente es una paradoja?, ¿o existe otra solución al problema?, si no la hay, la contracción del espacio en un universo relativo donde no hay ni grande ni pequeño sería una explicación, pero creo esto implicaría que el universo no tiene tamaño, ni tiempo, ni tal vez velocidad.

De hecho si el universo se estuviera ralentizando lo que veríamos es un universo en expansión, igual que el viajero al frenar el tren vería el cometa alejarse, también haría lo propio el sol, tal vez con su corrimiento al rojo, pero esto ya es meter en embolaos no apto para advenedizos. Así que espero tu opinión Avicarlos.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor Avicarlos » 16 Nov 2012, 11:21

Pues tal como me lo pones cosmico, te lo respondo cómico:
La solución de Avicarlos al ver llegar el objeto fatídico:
Se da por vencido, se echa aun lado y deja pasar al objeto para que siga su curso sin entrometerse. jajajajaj

Saludos de Avicarlos.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 16 Nov 2012, 12:45

Ah, pues entonces entiendo con esa respuesta que efectivamente ocurriría todo así. De hecho lo de la contracción del espacio creo que ya lo predijo Einstein, aunque nunca entendí muy bien de qué iba, si simplemente era la típica nave de ejemplo lo que se aplastaba o si era lo que tenía delante de sí misma, razón por la que los tripulantes tardarían poco tiempo en alcanzar estrellas cercanas con respecto a los que se quedan en la tierra. Pero lógicamente debe ser todo el espacio alrededor lo que parezca estar contraído.

En cuanto a lo de que el sol quede más cerca, en principio por esa precisa razón no debería de suponer un peligro, puesto que si quedase a la distancia de la luna, también sería del tamaño de ella al conservar la proporción, ambos efectos se cancelarían y el pasajero no notaría nada. Aunque esto no explica que reciba una radiación en una semana equivalente a 100 años, aunque realmente desconocemos los efectos de combinar dos sistemas a tan diferentes velocidades, tal vez ese tren o nave se vería afectado gravemente por la radiación solar a partir de una determinada velocidad.

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor Alex » 17 Nov 2012, 23:19

Hola cosmico, creo que te has liado un poco mezclando sistemas diferentes, o yo no entiendo lo que dices. De todas formas desde cualquier sistema inercial se medirá siempre la misma velocidad de la luz, independientemente de la velocidad que lleve cada sistema y del sentido que ambos sistemas lleven uno respecto al otro (da lo mismo que vayan en el mismo sentido o en sentido contrario). No es posible ninguna otra opción, ni hay que comerse el coco con el tiempo y el espacio. Digamos que en Relatividad tanto el tiempo como el espacio son relativos. Lo único absoluto que hay es la VELOCIDAD DE LA LUZ (igual que el tiempo es aboluto en la física clásica)
cosmico escribió:¿y si consideramos la velocidad de la luz como lo que tarda un simple fotón de ir de un lugar a otro?.
¿Es que se puede considerar de otra forma? La velocidad es una relación espacio/tiempo, precisamente por eso en el espaciotiempo la velocidad de la luz es absoluta. Tan absoluta es, que el Sistema Internacional de Unidades (SI), define el metro en función de la velocidad de la luz.

Lo que puede ayudar mucho en relatividad es tener presente el concepto de "simultaneidad" y "sincronización de relojes" y el hecho de que como es imposible que observadores en movimiento relativo entre ellos puedan llegar a sincronizar sus relojes, es decir, puedan establecer un sistema común de tiempos para todoe ellos, se llega a la conclusion de que el tiempo no transcurre igual para unos que para otros. Por tanto el tiempo que mide un observador esta siempre dilatado respecto al que hace otro observador que esté en movimiento respecto a él. Pero los tiempos que cada uno tome en su sistema es perfectamente válido para ellos. Lo que si se puede hacer es transformar el tiempo que tu estas midiendo y conocer el tiempo que esta midiendo el observador que se está moviendo respecto a tí. Lo mismo ocurre con el espacio. (ver Transformadas de Lorentz). Pero hay que entender que si yo mido una barra de hierro de 5 metros con mi metro, un observador que vaya a 200 mil km/s va a medir una longitud diferente pero la barra ni se estira ni se encoje. Lo bueno es que yo puedo saber que longitud han tomado desde la nave y reciprocamente en la nave podrán deducir las medidas que yo he tomado. Pero en mi sistema la barra tiene 5 metros!! digan lo que digan en la nave. Y si ahora la nave viene a coger la barra, medirá 5 metros!! y si se la llevan en la nave y se pone la nave a 290 mil km/s la barra seguírá midiendo 5 metros, lo que ocurre es que yo ahora obtendría una medida diferente.

Bueno igual esto no tiene nada que ver con lo que quieres exponer... De todas formas si lo puedes explicar mejor....

Saludos
Sol y luna y cielo proclaman al divino autor del mundo...

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Re: problema con la relatividad de la luz

Mensajepor cosmico » 18 Nov 2012, 00:06

A lo primero estaba un poco liado pero ahora creo que lo tengo más claro.

V = E / T

T es relativo para cada observador, cuyo valor puede variar en función de su velocidad y la gravedad. Así que dos observadores diferentes obtendrán diferente V, no sólo de cualquier objeto, sino también de la luz.

Así que para que la física siga resultando igual para todos, entonces E tiene que ser proporcional a T, y así todos obtendrán el mismo V. Como sabemos que T y E es realmente la misma cosa, no contradice ninguna ley.

¿cierto?

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