El tiempo es relativo.
Así es señoras y señores, el tiempo es igual en España, que en Chile o que en Japón.
Retrasamos o adelantamos los
relojes debido a la rotación de nuestro planeta, lo que hace que el
Sol nos dé dependiendo de la parte en la que nos encontremos.
Pero sí utilizamos la velocidad y
la gravedad la cosa cambia, el tiempo se transforma y pero sigue siendo relativo, todo depende de las circunstancias en las que nos encontremos.
Esto se puede comprobar de varias
formas usando relojes atómicos y haciendo viajes a través del globo.
Antes de entrar en el tema, dejar clara una cosa que aunque parezca sencilla todos nos liamos cuando tenemos que cambiar la hora el último fin de semana de marzo y octubre:
En marzo adelantamos el reloj: A las 2 serán las 3: Perdemos una hora
En octubre atrasamos el reloj: A las 3 serán las 2: Ganamos una hora.
En octubre atrasamos el reloj: A las 3 serán las 2: Ganamos una hora.
Velocidad, gravedad y tiempo
Digo esto porque es complicado de explicar algunos conceptos, pero para que lo entendáis, estos son los dos aspectos que influyen en el tiempo:
- La Velocidad: Dependiendo de la altitud a la que nos encontremos en el espacio nuestra nave se moverá más deprisa o más lenta alrededor de la Tierra (cuanto más lejos más lenta). Si estamos más cerca de la Tierra (la nave se mueve más deprisa) nuestros relojes se atrasarán. Es decir, a más velocidad, más lento pasa el tiempo y a menos velocidad más deprisa pasa el tiempo.
- La Gravedad: Cuanto más alejados estemos de la Tierra menos notaremos su gravedad esto hará que nuestros relojes se adelanten. Es decir, a más gravedad, más lento pasa el tiempo y a menos gravedad más rápido pasa el tiempo.
Es decir si somos un satélite orbitando alrededor de la Tierra cuanto más cerca estemos de la Tierra más se retrasaran nuestros relojes (seremos más jóvenes) gracias a la velocidad a la que orbitaremos, mientras cuanto más alejados estemos más se adelantarán (seremos más viejos) porque la gravedad será menor.
Estación espacial internacional (ISS)
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Ahora os voy a explicar tres casos: un experimento real (la paradoja de los gemelos), un caso real (la paradoja de los GPS) y un experimento ficticio (la paradoja de los gemelos interestelares), para que lo podáis entenderlo mejor.
Paradoja de los gemelos terrestres
Este fue un caso real diseñado en
2005 por la Nasa donde uno de los gemelos, Scott Kelly fue enviado a la
estación espacial internacional (ISS en inglés) mientras que el otro Mark Kelly
se quedó en la Tierra.
Estuvo 340 días dando vueltas a
nuestro planeta.
La ISS se encuentra a 400 km de
la Tierra, que no es mucho aunque lo pueda parecer, al estar tan cerca de la tierra su gravedad sigue siendo fuerte y además la estación se mueve muy deprisa (da 1 vuelta a la tierra en tan solo hora y media), por lo que el gemelo espacial rejuvenece unos 24
microsegundo al día debido a ello.
Esto hizo que al volver después
de casi un año, volviese 8 milésimas de segundo más joven debido a la dilatación temporal por velocidad.
Ahora bien, imaginémonos que la estación internacional hubiese estado a más de 3.500 km de la Tierra (mucho más lejos), el resultado hubiese sido al revés, estaría más
viejo al volver por la dilatación temporal por gravitación.
Ya que a partir de 3.500 km de nuestro planeta la falta de gravedad pesa más que el factor velocidad.
Por lo que si hubiese estado influido por tan poca gravedad y tan lenta velocidad hubiese envejecido.
Por lo que si hubiese estado influido por tan poca gravedad y tan lenta velocidad hubiese envejecido.
Este experimento fue efectuado
más para saber los cambios físicos que sufre una persona al pasar tanto tiempo
en el espacio, no tanto como para comprobar la paradoja, aun así me parece
interesante.
Loa gemelos Scott Kelly y Mark Kelly |
Paradoja de los GPS
Bien, a diferencia de la Estación
Espacial Internacional (ISS) los GPS se encuentran a unos 20.000 Km de la
Tierra, estos tienen que ser condenadamente precisos para funcionar bien,
porque si no están a la hora nos marcarán nuestras rutas con la hora
adelantada.
¿Entonces cómo se soluciona? Pues
básicamente tienen un mecanismo electrónico que hace que se atrasen 38 microsegundos al día para estar a la misma hora que nosotros.
Este ejemplo os lo pongo para que
veáis la utilidad que tiene la física en nuestro día a día y los efectos prácticos que tiene.
Paradoja de los gemelos interestelares
Este es un experimento ficticio
formulado por Paul Langevin y resuelto por Einstein usando su teoría de
relatividad especial.
Imaginaos a dos gemelos en la
Tierra, el primero tiene una nave capaz de viajar a velocidades cercanas a la
velocidad de la luz (pongamos un 90%) y decide irse de viaje a una galaxia muy
muy lejana (no esto no es Star Wars).
En cambio el otro gemelo decide
esperarlo en la Tierra (Gemelo terrestre).
Bien, ¿Qué pasará con su tiempo
de vida?
Pues que el gemelo viajero será
más joven que el gemelo terrestre una vez vuelva a la Tierra, Pero espera un momento, ¿No nos habías dicho que al estar más alejados de la Tierra nos volveríamos más viejos?
Efectivamente pero aquí el factor velocidad tiene mucho más peso.
Como os he dicho antes, se supone que al estar más lejos de la tierra el tiempo se adelanta (nos hacemos más viejos), pero esto solo tiene validez si estamos parados (por parado entiendo rotando lentamente alrededor de un planeta), si estamos en movimiento el caso cambia debido a la otra variable la velocidad.
Como os he dicho antes, se supone que al estar más lejos de la tierra el tiempo se adelanta (nos hacemos más viejos), pero esto solo tiene validez si estamos parados (por parado entiendo rotando lentamente alrededor de un planeta), si estamos en movimiento el caso cambia debido a la otra variable la velocidad.
Cuando más rápido nos movemos más
lento pasa nuestro propio tiempo, es decir somos más jóvenes y por mucho que no
sienta la gravedad si soy capaz de moverme tan deprisa como la velocidad de la
luz mi reloj biológico se atrasará en comparación con el gemelo terrestre.
Espero que lo hayas entendido más o menos bien, puede resultar un poco complicado de comprenderlo a primera vista pero es fundamental entender que la gravedad y la velocidad son las dos variables que más influyen a la hora de moldear el tiempo.
Os dejo este video por si os
puede ayudar a entenderlo mejor, eso sí el video es un poco antiguo y los
gemelos nos son iguales (de hecho son Langevin y Einstein):
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