Teoría de la relatividad – Falacias y utopías

¿Debemos
admitir como un comportamiento "anormal" la velocidad de la luz
(c), utilizando como pauta de demostración el
típico ejemplo del vagón de tren en
marcha?

Recordemos que decimos que el
comportamiento de la velocidad de la luz es "anormal" porque no
se cumplen las leyes de la mecánica clásica de
Newton; o sea, la adición de velocidades.

Un dibujo nos servirá para recordar
este ejemplo y observar la falacia en que se incurre.

Actualmente se razona que un OBSERVADOR
(O2) en tierra si quisiera calcular la velocidad (c) de un rayo
de luz emitido por un OPERARIO (O1) montado encima de un tren con
una velocidad (vt) debería sumar ambas velocidades, o sea:
VT = c + vt (Acorde con los principios de Newton). Y sin embargo,
se argumenta que la velocidad de la luz siempre es la misma sea
cual sea el sistema de referencia que se tome. Esto es lo que
hace clasificarla como un comportamiento "anormal"

Para argumentar que el comportamiento de la
velocidad de la luz NO es "anormal" y, por lo tanto, cabe dentro
de todo pensamiento lógico, nos valdremos de la siguiente
figura en la que estudiaremos dos casos diferentes.

Caso A.

Suponemos que la persona (O1) que
está encima del vagón y en su parte trasera, lanza
un objeto, por ejemplo, una pelota.

CONDICIONES del lanzamiento:

Ponemos como condiciones que este
lanzamiento se hace hacia delante y en línea
recta

En este caso y con estas condiciones es
correcto deducir que la velocidad (VT) que el observador en
tierra (O2) asignará a la pelota es la suma de la
velocidad a que ve pasar el tren (vt) más la suma de la
velocidad a la que ha sido lanzada la pelota (vp). O
sea:

VT = vt + vp

Justificamos esta
afirmación:

El conjunto (Tren-Pelota), o marco de
referencia, lleva una velocidad común que es la (vt). La
pelota tiene (o contiene) una "inercia" almacenada como
energía potencial, que es la que hace que se deba
considerar una (vt). Esta (vt) se pondría de manifiesto si
el tren parase bruscamente, "en seco" apareciendo la
energía cinética que llevaba acumulada. La pelota
saldría disparada hacia la pared delantera del
vagón a una velocidad (vt).

Podemos indicar que esta es la velocidad
que registraría el observador en tierra si por la
ventanilla del vagón se dejase caer libremente la pelota.
(Se trataría de desvincular la pelota del conjunto
(Tren-Pelota)

Si, además, la persona que
está encima del vagón lanza la pelota a una
velocidad (vp) esta velocidad debe sumarse con la
(vt).

Caso "B"

En este caso suponemos que desde la parte
trasera del vagón y justo al pasar por delante del
observador en tierra, se emite un rayo luminoso.

No podemos comparar este caso con el
anterior. En el anterior caso la "pelota" venia viajando con el
tren formando un conjunto (Tren-Pelota) llevando la pelota
incluida en su masa la característica física de la
INERCIA. El valor de esta inercia la fue adquiriendo a medida que
el tren fue acelerando su velocidad hasta llegar a la velocidad
que tenía al pasar por delante del punto en que estaba
situado el observador en tierra. La "pelota" ya existía al
pasar por delante del observador; no se creaba en aquel momento.
Si el tren estuviese parado es evidente que deberíamos
excluir la componente (vt) de la velocidad.

En el caso actual, no existe ninguna
implicación de un fenómeno físico hasta que
justamente se pasa por delante del observador. En este instante
al pulsar un interruptor se crea el fenómeno
electromagnético que se manifiesta transformado en la luz
del rayo.

El efecto de este fenómeno
físico se propaga siempre (entendemos en el vacío y
descartamos ahora entrar en otras consideraciones) a una
determinada velocidad (c). Esta es la única velocidad.
Considerando la propagación de la luz como un
fenómeno ondulatorio, no podemos considerar que su "masa"
haya ido adquiriendo inercia a medida que el tren iba acelerando
hasta llegar al punto en que está situado el observador en
tierra, como comentábamos en el caso de la
pelota.

CONCLUSION.

La velocidad (c) será siempre la
misma y nos engaña o nos hace dudar el tomar como
referencia el ejemplo del Caso "A" para comentar como caso
"anormal" el comportamiento de la velocidad de la luz.

El fenómeno físico de
producirse una onda electromagnética no tiene historia
hasta el preciso momento en que se produce. No le debemos ni
podemos asignar ningún tipo de "inercia". Las ondas no
sufrirán cualquier perturbación ni antes ni
después de ser creadas en ningún sistema de
referencia y, todavía menos, si consideramos "sistemas
inerciales" . Quizás un tema que se presta a hacer una
reflexión y a meditar sobre el, es el que tiene que
contestarnos la pregunta: ¿qué debe pasar cuando se
trata de fenómenos químicos o
biológicos?..Por analogía a la creación de
las ondas electromagnéticas podemos pensar en la
creación de un compuesto químico. ¿Empieza a
existir como tal desde el momento de la reacción de sus
elementos?.. Si decimos que si, estamos admitiendo que sus
elementos antes de la reacción no tenían
inercia…Sin embargo parece lógico admitir que esto
no es verdad. El compuesto que se forme en la reacción
participará de la inercia que llevaban sus elementos
componentes. Observamos que este caso, que estamos tratando con
"materia", no es el mismo que cuando comentábamos la
creación de las ondas electromagnéticas.

Concluimos diciendo que la velocidad de la
luz es inherente a si misma, independiente sobre a que soporte
este adherido su foco de propagación. No se trata pues de
un caso "extraño" el que siempre tenga el mismo
valor.

La
"Dilatación del Tiempo", una falacia.- La
ampliación del recorrido de observación de un
suceso y "El espejo convexo"

En este punto comentaremos el empleo de
otro concepto en el que su interpretación nos conduce a un
engaño: la "Dilatación del Tiempo". Hemos visto
escrito lamentándose que su resultado va en contra de la
lógica y el sentido común y, sin embargo, estaban
dispuestos a admitir su veracidad. Trataremos de justificar el
empleo del concepto: "ampliación del recorrido de
observación de un suceso" en vez de asignar a este
concepto la actual denominación de "Dilatación del
Tiempo".

Utilizando la citada errónea
denominación, hemos leído en algún tratado
de relatividad la dañina frase: "el tiempo se estira para
un muón en movimiento" pensando que el tiempo se
dilata… Pero, lo que es peor, partiendo de este concepto
erróneo, tal como comentaremos más adelante, se ha
tomado este ensayo con los muones como prueba de la
"dilatación del tiempo".

Aceptaremos que es verdad el hecho que
observadores situados en distintos marcos inerciales midan
distintos intervalos de tiempo entre un par de acontecimientos.
Por lo que expondremos seguidamente, quizás mejor seria
decir que lo que miden es el tiempo correspondiente a la
diferencia del RECORRIDO DE OBSERVACIÓN entre dos sistemas
de referencia.

Para demostrar la anterior
afirmación comentaremos el ya conocido ejemplo
típico del vagón de tren. Pero antes, para ayudar a
entender mejor la aplicación del referido ejemplo,
añadimos el siguiente comentario a la frase: "un par de
acontecimientos". Este par de acontecimientos serán
siempre el: INICIO y la FINALIZACIÓN de
cualquier proceso o fenómeno físico, químico
o biológico. En el ejemplo del tren suele tomarse, y
tomaremos, como fenómeno físico la creación
y finalización de un haz de luz (esta onda
electromagnética de una determinada longitud). Como
ejemplo de otro proceso o fenómeno físico a
observar podría ser el tic-tac de un péndulo. Se
podría observar cuando se Inicia (por ejemplo en el
lado izquierdo) y cuando alcanza el lado derecho:
Finalización.

RECORDATORIO SOBRE EL EJEMPLO DEL
TREN.

Para justificar el aplicar el concepto de
la "dilatación del tiempo" se recurre al conocido ejemplo
del vagón de tren (Ver siguientes figuras: a, b, c).
Recordemos que en este ejemplo se supone un operario que va
encima del vagón de tren (O1) y un observador (O2) que
está fijo en el suelo. Este ejemplo se presenta como una
forma de demostrar la obtención de distintas medidas del
tiempo según sea este calculado por una persona que viaja
junto con un reloj, Operario (O1), o bien por otra persona que
permanece fija en el suelo, observador (O2), mientras observa el
tiempo transcurrido desde el inicio y la finalización del
evento.

Figura a)

Representa un vagón de tren en
reposo, que contiene un espejo en la parte superior. En la parte
inferior suponemos situado un emisor de luz y al propio tiempo
alguna forma de poder detectar la llegada de un rayo de luz que,
emitido por el operario (O1), haya sido reflejado en el espejo.
Su recorrido, de ida y vuelta, es l1.

Con la referida disposición, el
operario (O1) para cuantificar el tiempo que tarda el rayo de luz
en hacer un recorrido de ida y vuelta, tiempo total (T1),
utilizará la siguiente expresión:

(T1) = 2 l1 / c

En la que "l1" es la distancia que existe
entre el foco emisor de luz y el espejo en que se refleja y "c"
es la velocidad de la luz.

Figura (b).

A diferencia del caso (a) ahora se
considera el vagón en movimiento. Se desplaza hacia la
derecha con una velocidad (v). Se trata del anterior
vagón, representado en tres posiciones sucesivas de su
avance.

Se ha situado un observador (O2), fijo en
tierra, y queremos determinar el tiempo que calculará este
observador para la realización del anterior experimento
(emisión del rayo de luz, reflexión, regreso y
detección del regreso). Para ello seguiremos los
siguientes pasos:

Llamaremos (?t) al tiempo total
transcurrido desde la emisión del rayo hasta que este
llegue a su punto final después de haber sido reflejado en
el espejo.

Figura (c).

La figura (c) nos indica la forma de poder
calcular el tiempo que tarda el evento en recorrer la longitud:
l2 + l3 (En el triángulo rectángulo la longitud del
cateto que actúa como base es igual a la mitad del
desplazamiento del tren)

Realizando los correspondientes pasos, y
substituyendo el valor T1 = 2 d/c, obtenido en el caso (a),
tendremos como resultado:

Siendo:

De la anterior relación se deduce
que (T2) > (T1) ya que (() es siempre mas grande que la
unidad.

Discusión

En los actuales tratados de física
se llega a la siguiente conclusión:

El intervalo de tiempo (T2) medido por el
observador (O2), fijo en el suelo, es mas largo que el que
medirá el operador (O1) que se desplaza sobre el
vagón. Este efecto se conoce como "Dilatación del
Tiempo". El menor tiempo lo mide la persona que viaja con el
"reloj". Este se mueve con el tren y no con respecto al
reloj.

Aunque es verdad esta conclusión,
hay que tener cuidado con la interpretación que debe darse
a este hecho para no apartarnos de la realidad y de un
razonamiento lógico. Para entendernos ponemos el siguiente
ejemplo:

"Una persona que se mira en un espejo
convexo verá su figura deformada. Se vera baja y gorda,
achatada. ¿Deberá escoger está figura como
su imagen real?.. Es evidente que no. El sabe que su figura es
otra y es con esta otra con la que debe pensar y
razonar.

Este ejemplo debemos aplicarlo a la
"dilatación del tiempo". El proceso, desde su inicio a su
finalización, requiere un determinado tiempo inherente a
él mismo; le llamaremos el VALOR PROPIO del evento
(En el presente caso será) el TIEMPO PROPIO. La
duración del proceso: Inicio-Finalización, que
debemos tomar en consideración, vendrá dada siempre
por la lectura que haga el operario (O1) que viaja junto con el
reloj. Es la que en la figura a) se le da la longitud: l1.
Comparándolo con el ejemplo del espejo, es nuestra imagen
real. Otra cosa será si queremos observar el
fenómeno con un espejo convexo, ¡que no sabemos para
que nos va a servir!… Deformamos su visión
añadiéndole un alargamiento al punto de llegada de
la imagen (mediante el desplazamiento del tren). Cuanto
más velocidad del tren, más
deformación.

Nos dejamos hipnotizar por el referido
espejismo de tal forma que asociamos la figura deformada con la
realidad del evento. Así, hemos visto en los libros que
hablan de este tema, comentarios como: "un reloj en movimiento
funciona más lentamente que un reloj estacionario". En
estos tratados se exponen ejemplos imaginarios de cohetes
tripulados a velocidades que son una utopía,… de
hermanos gemelos en los que el hermano que regresa del viaje
espacial encuentra que su otro hermano, que se ha quedado en la
Tierra, tiene más años que él…Claro
está… ¡se esta utilizando el espejo
convexo!.

Para llegar a estas conclusiones se
está confundiendo el TIEMPO PROPIO que tarda el
proceso que se está observando, o sea su
Inicio-Terminación, por ejemplo de un viaje espacial, de
un proceso biológico… con el tiempo que tarda el
RECORRIDO DE LA OBSERVACIÓN del proceso. Así, para
el operador (O1) su recorrido es: 2 l1 , mientras que para el
observador (O2) este recorrido es: l2 + l3. Pero, recordemos, si
tomamos el tiempo del RECORRIDO DE LA OBSERVACIÓN
del proceso, como el tiempo PROPIO del proceso, estaremos dando
como válido el tiempo observado mediante un "espejo
convexo"

La demora producida por haberse alargado el
recorrido de la fuente de información, en este caso la
luz, pensamos que se le ha mal llamado "Dilatación del
Tiempo". Hemos indicado "en este caso la luz", ya que
podríamos haber supuesto otro móvil. Por ejemplo
una pelota lanzada a una velocidad cualquiera (por supuesto
infinitesimalmente inferior a (c)) y que rebota en la parte
superior del vagón con un determinado ángulo de
incidencia hacia su punto final de destino. Justo al llegar al
destino se enciende una luz que da la señal de la
finalización de este acontecimiento al observador
(O2).

Para un proyectil cualquiera, por ejemplo
la citada pelota, al aumentar el recorrido del proyectil se
produce un incremento en la medida de la LONGITUD DE
OBSERVACIÓN. ¿Se puede llamar a esto
"dilatación del tiempo"?… Hablando de este tema, hemos
leído en un tratado la frase "dañina": …"el
tiempo se estira para un muón en movimiento"…
refriéndose al tiempo de vida de un
muón.

Decimos que hay un alargamiento del "Tiempo
de Observación" NO del propio proceso, sino porque el
observador que está fijo tarda más tiempo en
detectar el final del acontecimiento. Otro comentario que hemos
visto escrito y que también se presta a confusión
es: "…todos los procesos físicos, químicos y
biológicos se retardan respecto de un reloj estacionario,
cuando dicho procesos ocurren en un marco en movimiento".
Quizás quedaría mas claro si en vez de decir "se
retardan" estuviera escrito "son vistos retardados por un
observador…" En el caso de un péndulo, (por
ejemplo: tic =lado izquierdo, tac=lado derecho) el observador
(O2) verá con retraso el final del evento respecto a su
inicio, pero esto no indica que el tiempo inherente de este
evento se haya cambiado. La interpretación de una
observación distorsionada nos habrá hecho llegar a
conclusiones equivocadas. Es solo un espejismo que ofusca el
pensamiento lógico.

Relatividad entre
observaciones realizadas desde distintos marcos de referencia.-
Sistemas de referencia Equivalentes. – Condición de
Identidad

En los libros de física se expone el
tema en que dos sistemas inerciales en el que uno se mueve con
relación a otro, sin que podemos afirmar cual es el que se
mueve con respecto al otro, obtendremos los mismos resultados
respecto a los tiempos de medición de un determinado
ensayo. Esta afirmación es correcta aunque hemos observado
que su planteamiento es algo tortuoso y se presta a una posible
confusión. Este es el motivo por el que dedicamos el
presente número.

Nos preguntamos que condiciones deben
existir en la observación de un evento (por ejemplo el
tic-tac de un péndulo idéntico en ambos marcos)
considerado desde dos marcos de referencia diferentes para
identificar que se trata del mismo evento. Diremos que se trata
de hacer una prueba de IDENTIDAD del evento. O también,
que un marco inercial es la REPLICA del otro. También
podemos preguntarnos ¿Continuará siendo
válida nuestra afirmación diciendo que lo
único que nos vale son los datos obtenidos por el operador
(O1). Recordemos que el observador (O2) lo único de que
nos informa es del tiempo que le tarda la observación del
evento teniendo en cuenta la "Ampliación del Recorrido de
la Observación" En resumen tenemos que estudiar las
variables que intervienen y como intervienen para poder
testificar que estamos observando un mismo evento.

Para el referido estudio nos auxiliaremos
con el empleo del siguiente dibujo, en el que aparece un tercer
observador, al que le apodamos el "Tercer Ojo". El dibujo
representa dos situaciones diferentes, vistas por un mismo
observador: el "Tercer Ojo"…

Presentamos dos Sistemas de Referencia.
Consideraremos que el primer Sistema se mueve respecto al segundo
(parte superior del dibujo) o bien que el primer Sistema es fijo
y es el segundo Sistema el que se mueve respecto del primero
(parte inferior del dibujo)

Primer Sistema de Referencia ( Parte
superior del dibujo)

Equivale al ensayo del vagón de tren
del que habíamos hablado. El operador (O1), móvil
por estar dentro del vagón es el que realiza el ensayo. Es
el que anotará el tiempo real que transcurre "en el
ENSAYO"

El Observador (O2) está fijo en
tierra. El tren se mueve con velocidad (vt) respecto al
observador fijo (O2). Le afectará el "Recorrido de la
Observación" si es que pretende conocer cuanto tiempo
tarda en enterarse. (NOTA: Hacemos destacar que escribimos la
palabra "tierra" en minúscula para indicar que está
en el suelo y que tanto (O1) como (O2) están encima de la
Tierra; o sea en el planeta Tierra)

Segundo Sistema de Referencia (Parte
inferior del dibujo)

Es una visión inversa de la
anterior. Se trata de un segundo marco de referencia. El operador
(O1) que realiza el ensayo esta quieto. O sea en este caso es
fijo; está encima del vagón y el vagón no se
mueve. La persona (O2) que observa el ensayo se desplaza a una
velocidad (vp); o sea es móvil. Se desplaza de derecha a
izquierda pasando por delante del vagón. (Para hacer una
representación más gráfica de este
desplazamiento, a la persona (O2) se le ha representado con unas
ruedas en los pies).

VARIABLES A TENER EN CUENTA.-
CONDICIÓN DE IDENTIDAD

Para determinar si los dos Sistemas de
Referencia son EQUIVALENTES deberemos tener en cuenta las
variables que son atribuibles al propio fenómeno
(físico, químico, biológico) que se observa,
y las variables que hacen referencia a los dos Sistemas de
Referencia.

La variable que atribuiremos al propio
fenómeno será la que representamos en los Sistemas
mediante: (d). O sea, utilizando la metáfora, se trata de
la altura del vagón. Esta variable indica la
duración del evento. (Recordemos el ejemplo del tic-tac
del (péndulo). Dos eventos que sean del mismo tipo, que
tengan la misma naturaleza, no son iguales ni mucho menos es el
mismo, si tienen diferente valor de la variable (d). Esto exige
que el Segundo Sistema tenga el mismo valor (d) que el Primero.
Ya que este es el VALOR PROPIO del evento.

En cuanto a las variables inherentes a los
dos Sistemas de Referencia implicados, serán las
velocidades en que se mueven. Si decimos que ha de ser lo mismo
el que el Sistema Primero se mueva respecto al Segundo que,
viceversa, el Sistema Segundo se mueva respecto al Primero,
impondremos la condición de IDENTDAD y la expresaremos de
la siguiente forma:

CONDICION DE IDENTIDAD

Llamamos:

PS = Primer Sistema. SS = Segundo
Sistema

VPS = Velocidad del Primer Sistema. VSS =
Velocidad Segundo Sistema

Exigimos que se cumpla:

VPS respecto a SS = VSS respecto a
PS

Seguidamente comentaremos mediante un
ejemplo lo que podría conducirnos a una confusión
si al observar el anterior dibujo planteáramos para la
condición de Equivalencia la igualdad: vt = vp y no la
Condición de Igualdad que comentamos.

Hacemos resaltar que la Condición de
Identidad no exige que ninguno de los dos Sistemas esté
quieto (quizás el anterior dibujo podría inducirnos
a cometer tal error). Se trata de sistemas inerciales en los que
cada uno mantiene su propia velocidad. El "Tercer Ojo" así
los verá.

En el citado ejemplo del astronauta se
menciona en los libros que, según los cálculos,
para el astronauta el tiempo le habrá transcurrido
más lentamente que para el personal de tierra. Mientras
que para el personal de tierra se observará al
revés. El astronauta consume más tiempo. Hecha esta
afirmación, concluye el ejemplo con la desconcertante
afirmación de que ambos tiempos habrán sido
iguales. ¡Claro está, esto tenía que haber
sido ya así sin tantos
cálculos¡…

¿En donde está el punto
débil de tal razonamiento y su incoherente
conclusión?.. Justificamos esta contradicción con
el siguiente argumento:

Se trata justamente de lo que hemos
comentado en el anterior número. Se confunde la velocidad
del proceso (en este caso el tic-tac de un reloj físico y,
asociándolo a él, un transcurrir del reloj
biológico correspondiente al astronauta) con la velocidad
de observación correspondiente al RECORRIDO DE
OBSERVACIÓN.

La duración del tiempo registrado
por el referido tic-tac, viene en función de la variable
(d) representada en el dibujo y tiene en mismo valor en ambos
Sistemas (Es su VALOR PROPIO). Además estamos tratando con
dos sistemas de referencia Equivalentes puesto que uno es la
Réplica del otro. Aunque el astronauta vaya a una
velocidad (vt) y el personal en tierra viaje a la velocidad (vp)
de desplazamiento de la tierra (Aproximadamente 106.000 kms/hora)
la condición de IDENTIDAD no impone la igualdad entre
estas variables si no que se ciñe a las normas que hemos
expuesto.

Simultaneidad de
dos eventos

Hemos leído en los tratados de
física relativista que los eventos que son
simultáneos para un observador no son simultáneos
para otro observador que se encuentra en movimiento relativo
respecto del primero. Creemos que esto no está bien
explicado. Deberíamos decir que: los eventos que son
simultáneos en un cierto marco de referencia
también lo son en otro marco de referencia pero con cierto
retraso de visión debido a la "Ampliación del
Recorrido de Observación". Observemos las siguientes
figuras al aplicar nuestra lógica de movimientos relativos
dentro de un "espacio absoluto":

Suponemos que se trata de dos sistemas de
referencia EQUIVALENTES.

Primer sistema de referencia
(Primera Figura)

Consideramos el observador (O2)
fijo.

Podrá comprobarse que: l1 + l2 = l3
+ l4. Por lo que los dos eventos que nacen juntos terminan
juntos.

(NOTA: Para su comprobación
podríamos utilizar las matemáticas. Pero no creemos
que sea necesario ya que a simple vista y por estar el dibujo a
escala, podemos ver la simetría que existe entre las
referidas sumas de valores).

Segundo sistema de referencia
(Segunda Figura)

Consideramos el observador (O2)
móvil.

También podrá comprobarse
que: l1 + l2 = l3 + l4. Por lo que los dos eventos que nacen
juntos terminan juntos.

(NOTA: Lo mismo que en el Primer Sistema
para su comprobación podríamos utilizar las
matemáticas. Pero no creemos que sea necesario ya que a
simple vista y por estar el dibujo a escala, podemos ver la
simetría que existe entre las referidas sumas de
valores).

¿Contracción de la
longitud?

Otro concepto que ponemos en duda es la
"contracción de la longitud. Al menos con el significado
que deberíamos darle a esta frase. Hemos leído en
los tratados sobre este tema el siguiente escrito: "Si un objeto
tiene una longitud Lp cuando está en reposo, entonces al
moverse con velocidad v en una dirección paralela a su
longitud, se contrae hasta la longitud L, donde L = Lp (1- v2 /
c2)1/2."

Para invalidar tal afirmación, solo
diremos que en su planteamiento utiliza el concepto de
"Dilatación del Tiempo" que ya hemos invalidado. Podemos
suponer que partiendo de una premisa falsa se llega a
conclusiones erróneas.

Es curioso que en los referidos tratados,
mediante un intricado juego de palabras, al final llegan a la
conclusión de que: "el resultado del experimento en un
marco es el mismo que el resultado en el otro marco";
además esta frase la escriben con signos de
admiración…

¿Podemos
aceptar la desintegración de los "muones" como prueba
irrefutable de la "dilatación del
tiempo"?

Recordemos que un "muón" es una
partícula subatómica que se desintegra en otras
partículas subatómicas poco después de ser
producido. Los muones pueden producirse en experimentos de
física nuclear en el laboratorio, y se ha observado que un
muón en reposo en el laboratorio se desintegra en un
tiempo medio de2,2
x 10-1 s. después de ser producido. Además de su
producción en el laboratorio, los muones se generan en la
capa superior de la atmósfera de la Tierra. Bombardeos
energéticos del espacio exterior, llamados rayos
cósmicos, caen constantemente sobre la Tierra y colisionan
con las capas más altas de la atmósfera terrestre.
Estas colisiones producen muones que se desplazan hacia la Tierra
desintegrándose parte de ellos durante su
recorrido..

Hemos leído otro escrito que se da
como prueba de la "dilatación del tiempo" que
también creemos que es una falacia. Transcribimos parte de
su contenido: "En 1976, en el laboratorio del Consejo Europeo
para Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, Suiza,
muones inyectados en un gran anillo de almacenamiento alcanzaron
velocidades de aproximadamente 0,9994 c. Los electrones
producidos por los muones en decaimiento fueron detectados
mediante contadores alrededor del anillo, lo que permitió
a los científicos medir la tasa de decaimiento y, por
consiguiente, el tiempo de vida del muon. El tiempo de vida de
muones en movimiento fue medido y se obtuvo un valor
aproximadamente 30 veces mayor que el de un muón
estacionario, en concordancia con la predicción de la
relatividad"

El argumento que se emplea para justificar
la idea de la "dilatación del tiempo" es el siguiente:
Como sabemos el tiempo que tarda un muón a desintegrarse
en el laboratorio y, por otra parte, debido a la altura en que se
encuentra la capa superior de la atmósfera (10 Kms.),
lugar en donde se producen las colisiones y nacen los muones, no
debería llegar ningún muón al nivel de la
superficie de la Tierra. Sin embargo y, queriendo justificar el
concepto de la "dilatación del tiempo", se añade
que, como se detectan algunos muones a nivel del suelo esto
confirma la "dilatación del tiempo", ya que si el tiempo
no se hubiese "dilatado" se hubiesen extinguido todos antes de
llegar a tierra.

La pregunta que nos hacemos es:
¿Puede plantarse, tal como hemos visto escrito, la
duración de vida de un "muón" como una prueba
irrefutable del concepto "Dilatación del Tiempo"?. Por lo
que hemos expuesto en los anteriores números, pensamos que
debemos dudar de la validez de estas pruebas.

Además, también podemos
añadir que se trata de un mismo tipo de ensayo, pero
realizado en dos lugares diferentes. Uno en el laboratorio y otro
con su inicio en la capa superior de la atmósfera y su
terminación al llegar a tierra. Y, también, que se
realizan ambos ensayos dentro de un solo marco de referencia, la
Tierra. El muón desde que impacta en la parte superior de
la atmósfera pasa a formar parte del sistema inercial
"Tierra" (semejante al ejemplo de la pelota, ya que el muon no es
una onda como la luz sino que tiene masa). El ensayo realizado en
el laboratorio también está dentro de este marco.
Tampoco podemos decir que son Equivalentes.

¿No será porque no hemos
sabido o podido todavía conocer más a fondo el
citado fenómeno? Quizás se tenga que investigar el
motivo real del porque se manifiestan estas diferencias, si es
que evidentemente existen, y no intentar justificar un
fenómeno desconocido "asignándole" el concepto de
la "Dilatación del Tiempo".

El planteamiento correcto creemos que
sería: sabiendo y aceptando que llegan muones a la base de
la Tierra, y habiendo calculado la longitud de su recorrido
(desde la capa superior de la atmósfera hasta la base de
la Tierra: 10 Kms.) determinar su tasa de decaimiento o su
duración de vida. En este caso se considerarían
valor: d = 10 kms. frente a otro distinto valor a considerar en
el laboratorio.

Justificaciones
del porque se ha llegado a conclusiones equivocadas al estudiar
la teoría de la relatividad restringida

Es posible que se ha llegado a admitir
conclusiones que son equivocadas, debido a una mala
interpretación del desarrollo de los procesos que se
analizan. La exposición de los anteriores capítulos
creemos que nos pueden dar la razón.

La primera mala interpretación es el
haber considerado que la "luz" tiene una característica
"muy rara" porque su velocidad es siempre la misma. Porque no
depende de la velocidad del marco de referencia en que
esté situado el foco que la emite. Y esto al no entender
el porqué, hace que lo clasifiquemos como "raro". Seguro
que Newton nos habría aclarado que él "no trataba
con ondas"…

Esta primera mala interpretación
arrastra a considerar una serie de conceptos que quedan obscuros
y que se contradicen unos con otros. Parece que es precisamente
aquella velocidad la que hace que se consigan fenómenos
extraordinarios que se escapan a nuestra lógica. Y no es
verdad. Conduce a afirmar que, por ejemplo, una pelota si
alcanzase una velocidad aproximada a la de la luz,
permitiría observar la "Dilatación del Tiempo".
¡Ojo! Aquí interviene un segundo error. Es decir se
trata de dos conceptos erróneos que se mezclan para llegar
a conclusiones equivocadas.

La segunda mala interpretación es la
"Dilatación del Tiempo". Parece que debamos admitir que es
el tiempo del proceso el que se alarga (el tic-tac de un
péndulo; un proceso químico o biológico), y
esto no es verdad. Tal como hemos visto, se alarga o retarda el
tiempo de observación de un observador (O2), que depende
de la velocidad de desplazamiento del soporte que marcará
el final del proceso. El proceso podría ser, por ejemplo,
el lanzar una pelota hacia el techo del vagón de tren en
marcha, en donde existe una superficie que lo hace rebotar hacia
el mismo origen de que ha partido. Como mas rápido fuese
el tren más lejos se produciría el encuentro de la
pelota con su final de recorrido. ¡Y esto sin que la
velocidad de la pelota tenga que alcanzar velocidades cercanas a
la de la luz!

Como más lejos se produjese el
encuentro de la pelota con su final de recorrido, más
tardaría el observador en ver este acontecimiento. Pero el
tiempo propio del proceso seria el de: salir de la meta, rebotar
en el techo del vagón y regresar al punto de salida. Y
este tiempo sería el mismo se mire desde donde se mire. O
sea, sea cual sea el marco de referencia que se
considere.

¡Cultivemos el sentido común y
apostemos por la intuición!

Bibliografía

(1).- Serway.-Física.-McGrawHill.-
Páginas 1156-1176

(2).- Alan Lightman.- Grandes ideas de la
física.- McGrawHill.- Páginas
144-145-152

(3).- Albert Einstein.-Sobre la
teoría de la relatividad especial y general.-
Altaya.-

Paginas 21-22-23

Autor:

E.Martínez
Viladesau