LA SIMULTANEIDAD COMO LA ACTUAL PERCIVIDA Y EL SISTEMA REFERENCIAL ACTUAL II

En continuación a la introducción vista en la primera parte, se planteará ahora el referencial actual para un determinado observador:

Un referencial actual para un observador A, es aquel que para cada instante t muestra la ubicación de los sucesos que está viendo. Estos sucesos son simultáneos para A.

POBLANDO CON RELOJES

Situémonos en un punto de un espacio bidimensional plano, con un saco lleno de ardillas amaestradas que portan a sus espaldas relojes digitales que marcan la misma hora. Ahora se sueltan las ardillas, que se alejan y distribuyen por el espacio. Cuando se hayan detenido, la hora que muestran las ardillas sera diferente y dependerá de la distancia a la que se encuentran. Cuanto mas alejados estén mayor será el retraso que muestran sus relojes. Este retraso no dependerá del camino que ha seguido la ardilla para llegar a dicho punto, siendo que si se llama a una determinada ardilla para que vuelta para comprobar su reloj desde cerca, se constata que no existe retraso entre su reloj y el nuestro.

En la forma en que se presenta la RE, se dirá que este retraso es simplemente debido a que la luz recorre una distancia a un velocidad finita y que existe una representación subyacente del mundo en la que poder trazar el recorrido de estos haces de luz. Ademas en esa representación auxiliar, se puede acceder a la información de cualquier punto del espacio-tiempo de forma instantánea.

No obstante, en este articulo paranormal,  se tratará de ver el asunto de las ardillas con los relojes desde otro paradigma. Evitando tener que establecer una representación subyacente del mundo:  La luz no realiza un recorrido en el espacio, no es que la luz proveniente de la ardilla este tardando en llegar porque recorre espacio. Enunciando simplemente los hechos percibidos, lo que sucede es que una ardilla que se aleja sufre un retraso temporal proporcional a su alejamiento, ni más ni menos. Siendo:

 t = -s · K

Donde s es la distancia y K es la constante de retraso, que tiene por unidades SI [s/m] y su valor coincide con el inverso de la velocidad de la luz de la interpretación usual.

EFECTOS NO RELATIVISTAS EN LA MEDIDA DE TIEMPOS

Dado que una ardilla debe de sufrir un retraso temporal durante su alejamiento, el ritmo del tiempo debe de alterarse durante el trayecto con respecto a una ardilla que permanece quieta, según se este alejando o acercando.

AUMENTA EL PRESUPUESTO DEL EXPERIMENTO MENTAL

En el primer caso, las ardillas que se encuentren en círculos concentricos iguales tendran mismas horas, pues las distancias al origen son iguales. Supongase ahora que sacamos un segundo ejercito de ardillas con sus relojes perfectamente sincronizados y mediante una orden los enviamos a una segunda persona, pongamos Itsaso,  situada en otro punto del espacio. Esta persona los recibirá a la vez y marcando la misma hora en sus relojes, como es natural. A continuación Itsaso los dispersa por el espacio, llendo las ardillas incluso a sitios que ya estaban siendo ocupados por otras.

Para ambos observadores, dos ardillas que se encuentran en el mismo sitio tendrán la misma hora. Y ademas, para ambos observadores, los círculos con centro en ellos, tendrán ardillas con la misma ahora. No obstante, lo que es un circulo concentrico para uno, no lo es para otro. Por tanto, ambos ven a las mismas ardillas, pero los ven con retrasos diferentes.

TRASFORMACIÓN DE TIEMPOS ENTRE SISTEMAS EN REPOSO RELATIVO

Supongamos que el reloj de las ardillas es capaz de emitir un brillante flash luminoso de color blanco y que la emisión de este flash luminoso ha sido programado de forma que para nosotros, el observador A, todos los flases se encienden a la vez. En cambio Itsaso, observador B, verá estos flashes como si fueran curvas que se enciendes siguiendo una secuencia.

Tomamos el instante en donde todas las ardillas están iluminadas para A. Es fácil comprobar que para B, las ardillas situadas detrás de la linea que lo une con A, estarán simultáneamente encendidas, aunque en un tiempo anterior. Esto es así porque la estructura de retrasos se conserva en esa semirecta; la diferencia de tiempo para los puntos de esa semirrecta es la misma medido desde A o medido desde B. La simultaneidad se conserva.

Supongase ahora que trazamos un circulo con respecto A y nos situamos sobre el circulo. Y después encontramos un punto P1 que equidista al circulo y al punto B. Desde otro punto de ese circulo podría verse otro punto P2 que también equidista al circulo y al punto B.Esto significa que B verá el destello de P1 y P2 en el mismo instante de tiempo, y con un adelanto de tiempo con respecto a A que es igual al adelanto en el circulo trazado con respecto a A.

En general, para B existirán unas curvas de retraso en el plano (x,y) en la forma en que se iluminan las ardillas, donde cada curva esta compuesta por las ardillas que iluminan a la vez con respecto a B.Cada una de estas curvas es el conjunto de los puntos que son centro de circunferencias que pasan por B y que son tangentes a una circunferencia de radio r con centro en B. Siendo para cada una de estas curvas el retraso de 2(s-r)·k, donde r adquiere valores entre entre ±s.

Algebraicamente:

Donde Δt es el retraso con el que el observador B, ve que se encienden el resto de ardillas después de que halla visto encenderse el suyo. Un valor negativo implica que hace falta esperar o que aun no se ha producido el evento. La primera ecuación es una familia de hiperbolas, de modo que para cada valor del retraso, las luces que esta viendo B, representan hiperbolas. En la siguiente figura se muestra de forma aproximada algunas de las hipérbolas que se verían desde A, según el retraso.

Si para A todos los led se iluminaban de forma simultanea, para B solo una semirrecta de leds se enciende junto con el suyo. Según prosigue el tiempo van viéndose hipérbolas que se ensanchan y que finalmente se cierran en una semirrecta que termina en A. Otro aspecto a destacar es que cuanto más lejos este B de A, tanto más durará este ciclo.

OTRA FORMA DE VERLO

Si se representara gráficamente la relación entre alejamiento y retraso temporal, se obtendrían conos en cuyo vértice estaría situado el observador en un instante determinado. En el ejemplo propuesto, cuando tiene lugar el destello de flases, el cono de A está completamente iluminado. El vértice del cono de retrasos de Itsaso estaría en algun punto del cono de retrasos de A y verá que se iluminan aquellas ardillas que pertenecen a la intersección de ambos conos. En un principio esto es una linea recta. Según se incrementa el tiempo para B, la intersección de su cono de retrasos con el cono iluminado cambia, mostrándose una serie de hipérbolas, que son lo que vera Itsaso del flash percibido como simultaneo por A

EFECTOS DE K EN LA VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE UNA ARDILLA

Supongamos una ardilla que se encuentra en una determinada posición y se mueve rápidamente en linea recta, con un velocímetro incorporado a una rueda que le permite mantener una velocidad constante. No obstante para un observador cualquiera en reposo, la velocidad percibida en su sistema referencia varia según la posición en la que se encuentra, mas concretamente dependerá del angulo que forma el vector de velocidad de la ardilla con respecto al observador. Esto se debe a que el ritmo del reloj de la ardilla cambia si se está alejando o acercando.

Un observador A podrá medir indefinidamente la misma velocidad que mide la ardilla, si la ardilla se está moviendo siguiendo un circulo con respecto a A. Es decir si se mueve perpendicularmente a su posición. Esto es así, porque no existe retraso o adelanto asociado a una variación en la separación.

En la figura se muestra cómo la velocidad pervibida por A cambia según se este alejando o acercando. La ecuación que relaciona la velocidad medida por la propia ardilla V y su posición, con la velocidad que mide A, viene dada por la siguiente ecuación:

 

En efecto, la velocidad percibida puede ser infinita, no obstante la velocidad V tiene un máximo.


VELOCIDAD PROPIA MÁXIMA V

De lo planteado anteriormente se desprende que existe un limite para la velocidad a la que puede alejarse, como se verá a continuacion. Esto viene impuesto por el hecho de que existirá algun observador para el que la ardilla se está acercando radialmente, y que para este observador la ardilla va perdiendo retraso (es decir, su reloj va sumando tiempo) según se acerca al observador.

Esta suma en el reloj de la ardilla en movimiento es como mínimo de s·k, de modo que la velocidad propia de la ardilla tiene un limite igual a s/s·k=1/k=C.La velocidad de la luz.

Solo si a una ardilla no se le aplicaran las normas del retraso del tiempo con la distancia podría viajar a velocidad propia infinita (realmente es una ley para todas las ardillas, sin distincion), pero en este caso podría viajar al pasado y ademas su reloj nunca avanzaría. Por ejemplo supongase el observador A y B. La ardilla sale de A en T=0 y llega al instante a T=-1 de B. Ahora sale desde B que está en t=-1 y vé que A está en t=-2. La ardilla llega a A en t=-2. Si la velocidad de la ardilla no fuera infinita pero no obstante superior al limite que impone el esquema, el reloj de la ardilla funcionaria marcha atrás.