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Relatividad del tiempo

Descripción:

La relatividad de los intervalos de tiempo es una de las consecuencias importantes de la teoría especial de la relatividad de Einstein. El intervalo de tiempo entre dos eventos puede ser diferente en diferentes marcos de referencia.

Si dos eventos ocurren en el mismo punto en el espacio en un cierto marco de referencia, y el intervalo de tiempo medido por el reloj de un observador estacionario resultó ser igual a τ0, entonces para un observador en otro sistema que se mueve con relación al primero a una velocidad constante v, el intervalo de tiempo entre dos estos eventos serán iguales a τ:

τ = τ0 /[√1-v2/c2] = τ0 /[√1-β2] = γ τ0

Aquí c es la velocidad de la luz, β = v / c. El intervalo τ es siempre mayor que el intervalo τ0, que se denomina tiempo propio. Esto significa, en particular, que el curso del reloj que se mueve en relación con el observador se ralentiza. Esta conclusión de la teoría de la relatividad se deriva del postulado de la constancia de la velocidad de la luz en diferentes marcos de referencia.

El modelo le permite familiarizarse con una de las consecuencias importantes de la teoría especial de la relatividad de Einstein: la relatividad de los intervalos de tiempo. La pantalla de visualización presenta un experimento para medir el intervalo de tiempo entre dos eventos por observadores en diferentes sistemas de referencia. Los resultados de medir el tiempo y el tiempo propio según el reloj de un observador en movimiento se muestran en la pantalla de visualización.

En el lado izquierdo de la pantalla, se reproduce un experimento para medir el tiempo de propagación de un pulso de luz hacia adelante y hacia atrás sobre una base fija l = 1 km. El evento 1 - (destello de luz) y el evento 2 - (retorno de un pulso de luz) ocurren en el mismo punto en el marco de referencia. Por lo tanto, el reloj mide su propio tiempo τ0 = 2l / s.

En el lado derecho, este experimento se considera desde el punto de vista de un observador que se mueve a cierta velocidad v perpendicular a la base. Los eventos 1 y 2 en el marco de referencia de este observador ocurren en puntos separados espacialmente. El tiempo τ = 2L / s, medido por el reloj sincronizado de este sistema, será mayor que el tiempo propio τ0.

En la simulación puede cambiar el valor de γ, que está relacionado con la velocidad v por la relación

v = c [√(γ2 - 1) ]/γ

Cuando presiona el botón "Reset" en el reloj en ambos sistemas de referencia, se muestra la hora de ocurrencia de los eventos 1 y 2.