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Relatividad del espacio

Descripción:

Una de las consecuencias importantes de la teoría especial de la relatividad es la conclusión sobre la relatividad de las distancias. La distancia no es un valor absoluto, sino que depende de la velocidad del cuerpo en relación con un marco de referencia dado. Suponga que la longitud de una barra rígida, medida en su propio marco de referencia, en el que la barra está estacionaria, es igual a 10. La longitud l de la varilla en otro marco de referencia, con respecto a la cual la varilla se mueve con una determinada velocidad v, se entiende como la distancia entre los extremos de la varilla, fijada simultáneamente por el reloj de este sistema. Entonces, de acuerdo con la teoría de la relatividad, se cumple la siguiente relación:

l = l0√(1-β2) = l0/ γ

donde γ = /[√1-β2] > 1, β = v/c

Por lo tanto, la longitud de la varilla en movimiento es siempre menor que la longitud de la varilla en reposo. La relatividad de las distancias (longitudes) está asociada con la constancia de la velocidad de la luz en todos los sistemas inerciales y con la relatividad de los intervalos de tiempo.

El applet simula un experimento para medir la longitud de una barra sólida por dos observadores ubicados en diferentes sistemas inerciales. Uno de los observadores está inmóvil con respecto a la barra, el otro se mueve con cierta rapidez v a lo largo de la barra. El experimento consiste en medir el tiempo de propagación de un pulso de luz de un extremo de la varilla al otro y viceversa. Evento 1 - un breve destello de luz en un extremo de la varilla, evento 2 - rretorno de un pulso de luz a la lámpara. En su propio marco de referencia, el intervalo de tiempo entre estos eventos es τ0, = 2l0 / c. En un marco de referencia móvil, el intervalo de tiempo entre estos eventos es

τ = l(c-v) + l/(c+v)

De lo cual se deduce que

l = l0 ∙ τ0/τ = l0/ γ

En un experimento de computadora, puede cambiar la velocidad relativa de los marcos de referencia. La parte superior de la pantalla reproduce un experimento para medir el tiempo adecuado τ0 entre eventos en un sistema en el que la barra está inmóvil. En la parte inferior de la pantalla, un observador realiza el mismo experimento en un marco de referencia que se mueve en relación con la barra. Los resultados de las mediciones de los intervalos de tiempo τ0 y τ se muestran en el reloj en ambos sistemas de referencia.