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¿Se puede superar la velocidad de la luz? Un acercamiento ameno a la Teoría de la Relatividad de Einstein

Guardado en Curiosidades, Ciencia por Javi Moya el 5 de Abril de 2007

Entiendo que el título asuste bastante (“menudo tostón” estarán pensando)… pero les prometo que será más entretenido de lo que imaginan (o eso espero) ! Cuando acaben tendrán un nuevo conocimiento con el que hacerse el interesante delante de sus amigotes !

Para comenzar nada mejor que hacerlo con un acertijo.

Seguro que recuerdan como de pequeños le enseñaron las leyes del movimiento de Newton. El típico problema que nos planteaban era algo así: Supongamos que estamos parados en la calle, y que un autobus cruza por delante nuestra a 50 kilómetros/hora. Uno de sus pasajeros arroja en su interior una pelota a 20 km/h en la misma dirección que se desplaza el vehículo. Para el individuo, que se mueve junto con el bus, la pelota se mueve a 20 km/h. Pero ¿y para nosotros (que estamos fuera)? Sencillo, el movimiento del bus y el de la pelota se suman, de modo que la pelota va a una velocidad de 70 km/h. Esto es correcto.

Y aquí empieza lo interesante. Imaginen que ahora el autobus lo cambiamos por una nave espacial. Y que esta se desplaza no a 50 km/h, sino a casi la velocidad de la luz (a partir de ahora, por simplificar, a esta constante la llamaremos c)… digamos que se mueve a c - 5 km/h. ¿Qué ocurriría si a esa velocidad se dispara una bala en la misma dirección que se desplaza la nave? ¿Para el que observa parado desde fuera, ese proyectil sobrepasaría la velocidad de la luz?

No sigan leyendo. Aventuren un resultado (si quieren vayan a los comentarios y respondan). Luego vuelvan y continuen leyendo.

Según lo que aprendimos en la escuela así debería ser… pues sería la suma de las velocidades (u + v)… pero algo en nuestro interior nos alerta de que debe haber algún tipo de truco. Al fin y al cabo Einstein venía a decirnos que NADA es más rápido que la luz (cuando terminen el artículo entenderán el porqué de esta afirmación).

Pero entonces ¿Qué es lo que falla exactamente? Fácil… que lo que siempre hemos llamado “suma de velocidades” es en realidad otra fórmula más compleja:

w = ( u + v ) / ( 1 +  uv / c^2 )

A velocidades “típicas”, el término uv/c^2 es prácticamente cero (ya que c^2 es un número enorme), por lo que la ecuación se simplifica, quedándose en nuestro conocido w = u + v (la aritmética elemental de las leyes de Newton nos vale).

Sin embargo, si estamos viajando a, digamos 0.9c (nueve décimas partes la velocidad de la luz), y disparamos una bala que también se desplaza a 0.9c, descubrimos entonces, según la fórmula citada anteriormente, que el proyectil no logra una velocidad global de 1.8c (que estaría por encima de la velocidad de la luz), sino que se quedaría en un modestísimo…

(0.9c + 0.9c) /(1 + (0.9c*0.9c) / (1c^2)) = 1.8c / 1.81c = 0.994c

¿Quiere esto decir que la bala saldría leeeeeentamente -estilo matrix- del cañón? No ! Para el que se encuentra dentro de la nave todo se vería absolutamente normal.

Sin embargo, el que se encuentra parado observando desde fuera la escena, percibiría una serie de efectos extraordinarios: (1) que tanto la nave como sus tripulantes se comprimirían como un acordeón, a lo largo de su eje de desplazamiento (hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz); (2) que la masa de los objetos en movimiento aumentaría con la velocidad (hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz); (3) que el tiempo iría más despacio para los que están dentro de la nave, pero sin que ellos se percataran (llegando incluso a pararse por completo en dicho límite)

Y esto que acabamos de explicar es basicamente La teoría especial de la relatividad de Einstein, elaborada en 1905 (y que luego amplió en 1915). El genio la desarrolló cuando se percató que la fórmula que funcionaba con autobuses y pelotas, no valía para la luz. Cuando se medía la velocidad de la misma en el vacío siempre resultaba el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por segundo), en cualesquiera que fueran las circunstancias. Y las leyes del universo que se conocían en su época no podían explicar porque esto era así. Einstein encontró que dicha constancia solo era posible si se aceptaban como ciertas una serie de fenómenos extraordinarios… los 3 que hemos visto antes: que los objetos se ven afectados por la velocidad (en longitud, masa y tiempo) (siempre había sido así, pero nunca lo habiamos visto porque a velocidades “lentas” el efecto no es perceptible). Lo suyo eran sólo predicciones teóricas, que luego en la prácica se han demostrado muy exactas (si la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta los aceleradores de partículas no podrían funcionar o las bombas atómicas no explotarían).

¿A qué no ha sido tan aburrido? Toda la vida escuchando sobre esto, y hasta hace bien poco nunca me había interesado en leer del tema.

Actualizado. He consultado al gran Remo de Curioso Pero Inutil, una eminencia en la materia (jeje), por si detectaba alguna gran metida de pata en el artículo. Este es su veredicto:

Te propongo un pequeñíiiiisimo cambio. Hay una frase en la que dices que si la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta los aceleradores de partículas no podrían funcionar o las bombas atómicas no explotarían.

Yo lo diría de un modo levemente distinto: La teoría de la Relatividad de Einstein puede comprobarse rutinariamente en los aceleradores de partículas y cuando (cada vez menos, por suerte) estallan las bombas atómicas.

Está pequeña corrección viene porque sabemos que la Relatividad y la Cuántica, los dos pilares de la Física, no pueden ser ciertas ambas a la vez. Y las de perder las lleva la Relatividad, porque no es una teoría cuántica, es decir, no funciona bien a escala subatómica. O sea que podemos decir que la relatividad es una muy buena aproximación, la mejor que tenemos hasta la fecha, igual que la mecánica de Newton es una muy buena aproximación cuando las masas y las velocidades son “pequeñas”. Los cálculos de naves espaciales de la NASA usan a Newton, no a Einstein, porque Newton es mucho más fácil de calcular y no hay diferencias apreciables con Einstein (las diferencias están a partir de no sé qué decimal).

[ Fuentes y lecturas recomendadas: The Straight Dope | AstroMía | El escéptico digital ]



Esta entrada fue escrita el 5 de Abril de 2007 a las 02:06 y está archivada en las categorías Curiosidades, Ciencia. Puedes seguir las respuestas a esta entrada por RSS. También puedes dejar un comentario, o hacer TrackBack desde tu propio blog.

360 Respuestas a '¿Se puede superar la velocidad de la luz? Un acercamiento ameno a la Teoría de la Relatividad de Einstein'

Se muestran 150 comentarios por página.

Páginas: « 1 2 [3]

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    Me parece que no es tan exacto eso. Seria cuestion de revisar y hacer análisis que ahora no me parece factibles hacerlos.

    Ernesto Schutz

  17. Aron dijo,

    El 24 de Junio de 2007 a las 21:16 #

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  18. Aron dijo,

    El 24 de Junio de 2007 a las 21:16 #

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  19. joel dijo,

    El 25 de Junio de 2007 a las 20:19 #

    319

    Que te me venis a hacer acá el fisico-cuantico las teorias son teorias, vos nunca estubiste en nua nave que viaja a la velocidad de la luz… gilazo
    f(x)= ax2/ + bx + c
    todo es tan facil… Dios es todopoderoso

  20. Raúl dijo,

    El 26 de Junio de 2007 a las 19:40 #

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    El 27 de Junio de 2007 a las 09:14 #

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  35. Anti dijo,

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    Bien me a parecido muy interesante tu articulo….. esta genial y muy interesante (te lo dice un neofito en cualkier tipo de ciencia) :P weno no tan tonto…… xD… pero me parece genial ojala todo lo explicaran asi….

  36. GANA DINERO GRATIS VIENDO PAG WEB dijo,

    El 9 de Julio de 2007 a las 02:54 #

    336

    Así como lo ven ganar dinero fácil
    A estas paginas les pagan por la publicidad, entonces ellas te pagan por verlas, es fácil - “Tu me ayudas, yo te ayudo”
    no es ilegal

    Bueno a lo que iba…

    Queridos compañeros les presento una forma de costearse las cuentas Premium de pendejadas on-line (juegos), ayudarte a comprar artículos de ebay o simplemente obtener un dinerillo extra, también comprar porno. Esta es una de mis tantas pruebas con este tipo de páginas, y solo me quedo con las mejores y estas lo son;)

    Pasos:
    1) Crearse una cuenta paypal. www.paypal.es ….. (cuando te pida una tarjeta de crédito le dan en cancelar y punto porque no es necesario tenerla ) después te enviaran un correo para que actives tu cuenta) la activas y listo

    2) Registrase http://adbux.org/?r=lalonaitor y también en http://bux.to/?r=lalonaitor (al registrarse piden correo de paypal, denle el mismo mail a los 3 pa k no c compliken la vida) son 2 cuentas diferentes

    3) Una vez registrados, la mecánica es sencilla. Nos dirigimos a “Surf Ads” (en ambas cuentas) y tenemos una lista de links , le das click a uno, se abrirá otra pagina y esperan los 30 segundos de un contador que aparece, una vez que aparezca “DONE $” cierras la pagina y así con todas ahhhhh, pero solo una pag. a la vez, si abres varias paginas de un golpe no ganaras nada.
    Para checar nuestros ingresos nos dirigimos a “Members”(en adbux) y a “My Stats”(en bux.to)

    Con cada click ganamos 0.01$, es decir que si entraste 5 veces ganaste .05 centavos de dollar (Evidentemente parece muy poco) hacerlo cada día…no cuesta más de 5 min. ;)) AGUANTEN AUN SE PUEDE GANAR MUCHO MAS DINERO (PASO 6)

    4) Una vez llegáis al mínimo (10$) para cobrar tu dinero, pides qu lo ingresen en la cuenta paypal.

    5) Con esto ya tienes asegurado la cuenta Premium (la cuenta premium es para ganar 0.025 centavos de dollar por click) un dinerillo extra.

    6) Este último paso es conseguir meter más gente en el ajo. Es decir, si haces 1 referido (yo lo llamaría recluta), sumaras a tu cuenta tu dinero ganado diariamente mas el ganado por el diariamente (si el entro a 5 links, tu ganarías 0.05 centavos)
    ahora si, a referir gente

    Yo ya he cobrado varias veces el mínimo y cuando tenga bastante me lo fundo en ebay xDD ustedes ya decidirán que hacer, si gastarlo en Premium, ebay o pa casa ;)

    Saludos!!! y hasta la próxima;)

    Preguntas :
    -¿que ganan ellos? Sencillo, son una empresa intermediaria de publicidad que es contratada por otras empresas, estas últimas son las que costean nuestro dinerillo y con las que se beneficia la intermediaria. Digamos que es un tu me ayudas a mi yo te ayudo a ti leyendo publicidad jajaja
    -¿Hace falta tarjeta de crédito para paypal? NOOOOOOOO
    -¿Porque no veo el contador, o los enlaces en surf ads? Es por tu navegador (prueba con IE si usas firefox y al rebés), puede ser también por tu spyware, popup o cortafuegos.
    -¿Es ilegal? No, no es ilegal, porque ni es un sistema piramidal donde tengas que poner de tu bolsillo dinero.
    -¿El que escribió esto es un holgazán? SIIIIIIIIIII
    -¿CÓMO LE HAGO PARA RECLUTAR GENTE? Es muy fácil solo vas a “Members”(en adbux) y a “My Stats”(en bux.to) y allí aparecerá tu link de para reclutar, lo único que tienes que hacer es enviárselo a la gente que conozcas
    .


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    El 9 de Julio de 2007 a las 19:09 #

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  39. FotoZone dijo,

    El 10 de Julio de 2007 a las 19:47 #

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    El 11 de Julio de 2007 a las 14:00 #

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  41. co insurance dijo,

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    341

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  42. El 11 de Julio de 2007 a las 20:14 #

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  43. El 12 de Julio de 2007 a las 03:07 #

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  44. El 9 de Septiembre de 2007 a las 01:59 #

    344

    […] Guardado en Curiosidades por Javi Moya el 4 de Noviembre de 2005 […]


  45. El 11 de Septiembre de 2007 a las 10:28 #

    345

    […] Navegando y curioseando en otros Blogs me tope con un tema bastante interesante en el Blog de “…hmmm…” que trata sobre la velocidad de la luz si deseas leerlo puedes verlo aquí (recomiendo que lo leas, es un articulo muy interesante). En resumen el autor de este Blog nos propone una serie de ejemplos y nos explica que podría pasar si algún objeto en este caso una nave viajara a una velocidad cercana a la velocidad de la luz en el párrafo que a continuación cito: “Sin embargo, el que se encuentra parado observando desde fuera la escena, percibiría una serie de efectos extraordinarios: (1) que tanto la nave como sus tripulantes se comprimirían como un acordeón, a lo largo de su eje de desplazamiento (hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz); (2) que la masa de los objetos en movimiento aumentaría con la velocidad (hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz); (3) que el tiempo iría más despacio para los que están dentro de la nave, pero sin que ellos se percataran (llegando incluso a pararse por completo en dicho límite).” […]


  46. El 11 de Septiembre de 2007 a las 10:29 #

    346

    Viajes a la velocidad de la luz ¿solo un sueño de la ciencia ficción?

    Navegando y curioseando en otros Blogs me tope con un tema bastante interesante en el Blog de “…hmmm…” que trata sobre la velocidad de la luz si deseas leerlo puedes verlo aquí (recomiendo que lo leas, es un articulo muy interesante)….


  47. El 7 de Octubre de 2007 a las 14:44 #

    347

    […] Superar la velocidad de la luz:Según la Teoría Gral. de la Relatividad hay un hecho que más tarde ha sido comprobado y constatado por todos los físicos de este planeta, y es que la velocidad de la luz es insuperable ( un enlace interesante acerca de este postulado ). Sin embargo es probable que pudiéramos engañar al espacio-tiempo del siguiente modo: a través de un agujero de gusano, las distancias son mucho más cortas, como hemos expuesto. Por tanto, si viajamos a través de él, a una velocidad siempre por debajo de la de la luz, podremos llegar a nuestro destino mucho antes de que un haz de luz lo haga por el exterior del agujero, recorriendo el espacio en sus condiciones normales. Esto no sería superar dicha velocidad, pues un haz de luz que entrase por el tunel, rápidamente nos superaría, pero está claro lo que quiero decir, y las posibilidades que esta característica topológica del espacio-tiempo nos abre tras de sí. […]

  48. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:08 #

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  49. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:09 #

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  50. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:10 #

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    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:11 #

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    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:12 #

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    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:13 #

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  56. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:14 #

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  58. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:14 #

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  59. Anonymous dijo,

    El 24 de Marzo de 2008 a las 10:15 #

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  60. El 7 de Abril de 2009 a las 10:15 #

    360

    […] Els que coneguin mínimament el que va deixar Einstein demostrat, sabran que la resposta a la pregunta és que NO.Intentarem explicar-ho amb un petit exemple, extret del blog de Javi Moya, que simplement l’he copiat perquè no crec que una cosa científica es pugui modificar cadascú a la seva manera. La informació tècnica ha estat extreta de la Wikipedia. […]

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