RELATIVIDAD ESPECIAL
y
EL CONCEPTO DE SIMULTANEIDAD

Han Erim
29 de octubre de 2009

Expliqué el tema de la simultaneidad con detalle en la Ley de Alice Versión 5. Aquí lo explico una vez más.

Supongamos que estamos viendo un noticiario en la televisión. Que los temas de las noticias estén divididos en segmentos de 5 minutos y consten de tres partes pequeñas:

• Al inicio del tema, el presentador aparece en pantalla (barra roja).
• En la mitad del tema, la imagen se ve completamente (barra verde).
• Al final del tema, la imagen se aleja (barra azul).

Veamos el noticiario pulsando el botón START.

Las líneas diagonales que se encuentran a la izquierda representan la estación de televisión. Hay tres sistemas de referencia diferentes que reciben la emisión. Los relojes utilizados en la animación muestran cuándo parte la señal desde la estación de televisión. Moviendo la barra deslizante podemos ver en qué fase de la emisión se encuentra cada uno de los tres sistemas de referencia.

Sabemos que las ondas electromagnéticas se propagan con velocidad c con respecto al campo en el que se encuentran. Por ello, cada sistema de referencia recibe la emisión de televisión a través de su propio campo. Para los aviones en movimiento aparece la matemática (c+v)(c-v).

Regla 1: Si objetos que se mueven uno respecto de otro están en la misma posición del espacio, ven momentos diferentes del mismo suceso.

Pulsemos el botón de la Regla 1. Aunque los tres sistemas de referencia están a la misma distancia de la estación de televisión, observan imágenes diferentes.

Regla 2: Si objetos que se mueven uno respecto de otro ven el mismo instante de un suceso, se encuentran en posiciones distintas del espacio.

Pulsemos el botón de la Regla 2. Aunque los tres sistemas de referencia están a distancias diferentes, observan la misma imagen.

La animación anterior muestra que la emisión de televisión se ha preparado de modo que comience al mismo tiempo para los tres sistemas de referencia. Moviendo lentamente la barra deslizante, primero hagamos que la emisión llegue a los observadores y después que llegue al final del programa para el avión superior. En lugar de esto, también podemos pulsar el botón «Regla 3».

Vemos que, aunque para el avión superior la emisión ha terminado, para los otros observadores continúa. De acuerdo con esta situación, podemos definir una nueva regla:

Regla 3: Un objeto en movimiento, cuando mira hacia adelante, ve los sucesos como si ocurrieran más rápido de lo normal; cuando mira hacia atrás, los ve como si ocurrieran más lentamente de lo normal.

La matemática (c+v)(c-v) revela este tipo de efectos relativos. En esta animación hemos visto el efecto de (c+v)(c-v) sobre el concepto de simultaneidad. A medida que aumenta la diferencia de velocidades entre los sistemas de referencia, estos efectos se vuelven más pronunciados.