El vídeo multipremiado de Ryan Chester es el único que explica bien la teoría de la relatividad y por qué no envejeceríamos: el fotón que te jode la piel y el electrón que envía la información tardan un poquito más en llegar a su destino en comparación con una persona en reposo.
#6 de hecho esa es la pregunta final. Y aún más, es cierto que la velocidad de la luz ha variado en el tiempo desde el Big Bang? Tengo entendido que sí, pero si hay alguien aquí que sepa explicarlo, sería de agradecer.
#8 Es constante, derivada de otras conocidas constantes. Puedes leer su derivacion aqui: topex.ucsd.edu/rs/em_summary.pdf
Hasta llegar a esto:
c = ( εo * µo )^(−1/ 2)
Siendo:
εo - electric permittivity of free space - 8.85 x 10-12 F/m
µo - magnetic permeability of free space - 4π x 10-7 H/m
Si εo y µo no han cambiado (y no hay ninguna razon conocida para ello) c tampoco
Muy interesante. Una cosa: del video se lleva uno la impresión de que los efectos de la relatividad son demasiado pequeños a nuestra escala de velocidades como para que tengan algún impacto en nuestra vida diaria. Y no es así: se me ocurre el ejemplo de la pérdida de precisión que tendría el sistema GPS si no se tuvieran en cuenta los efectos de la relatividad (los satélites van a una velocidad importante, y un pequeño error en la determinación de su trayectoría significarían metros de error en la posición calculada para el receptor).
#6#8 Bueno tal como lo expuso Einstein, si hay un causas pues es la consecuencia directa de dos fenómenos comprobados experimentalmente: (1) no se puede distinguir ninguna diferencia entre un sistema de otro que se mueva con velocidad constante con respecto al primero y (2) la velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas. Si juntas esos dos postulados te encuentras un problema si se enciende una linterna una persona que se aleje de mi a velocidad constante verá la luz con la misma velocidad que yo. Lo cual choca con al intuición pues si fuera una piedra debería verla más lenta. Pues de las matemáticas para ajustar todo eso surgen los efectos.
Claro que eso te permite deducirlo todo de dos hechos experimentales, osea conocemos las causas. Pero como suele pasar el desconocimiento crece pues cuando descubrimos algo aparecen más preguntas. ¿Porqué la velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas? ¿Porqué el universo no distingue entre movimientos?
Al final siempre llegamos a definiciones circulares. Puedes deducir A a partir de B y C. O puedes deducir B a partir de A y C, o C a partir de A o B. Pero siempre quedará un por qué......
#12 No soy un experto, pero entiendo que el problema de los satélites no es tanto la determinación de la trayectoria por la velocidad que llevan, que eso en principio no debe variar, sino más bien que para el satélite, al ir a tan alta velocidad, su tiempo transcurre más despacio, el reloj interno que lleva se desfasa con el reloj de la tierra, y por eso hay que irlos ajustando, para que todos estén alineados en el mismo tiempo de la tierra.
#12 Bueno, realmente lo que pasa con los GPS es que tienen un reloj interno y envían "su hora" además de otra información.
Lo que se ve afectado por la relatividad general no es su posición, es su tiempo propio por la velocidad a la que van. El reloj a bordo se ralentiza respecto a los de la Tierra y eso es lo que hay que corregir.
La trayectoria es conocida y, de hecho, se calcula sin relatividad general (como para la mayoría de misiones espaciales, los Apollo incluídas).
#16 En realidad son dos cosas. El GPS funciona mediante triangulación, sabiendo cuál es la posición de los satélites en cada momento. Por tanto, es necesario determinar cuál es la posición de cada satélite en cada momento, y esto se hace mediante una fórmula física (es un objeto orbitando alrededor de la Tierra). Esto no lo hace el receptor, sino las estaciones de seguimiento de tierra, las cuales generan para cada satélite el llamado mensaje de navegación o efemérides, que es una parametrización simplificada de la trayectoria del satélite que necesita el receptor para hacer los cálculos. La fórmula física usada para generar el mensaje de navegación incluye una corrección relativista debido a la velocidad del satélite, que es lo suficientemente grande como para que si no se tuviese en cuenta la corrección, el error en la posición del satélite sería de varios kilómetros.
Por otro lado, como bien dices, los efectos relativistas afectan a los relojes de los satélites. Pero su tiempo no transcurre más despacio, sino más deprisa, y esto se debe a los efectos de relatividad general (gravedad) que son mayores que los modelados por la relatividad especial (velocidad). En cualquier caso este efecto se calcula antes de poner los satélites en órbita, calibrando el reloj para que vaya al ritmo adecuado teniendo en cuenta estos efectos. Por tanto, una vez en órbita y el GPS en fase operacional, no se tiene en cuenta la relatividad para la parte de los relojes.
cc #12 (sí, sí se calculan correcciones relativistas para la posición del satélite).
#18 interesante lo que comentas. Gracias por compartirlo. No sabía que el tiempo iba mas rápido en el satélite. Por cierto, si como comentas ya van preprogramados los relojes, cómo hacen para ajustarle los segundos intercalares cuando toca ya que no se conocen a priori, o directamente los descartan del sistema?
#13 Curiosamente, en este caso, sería un poco al revés, Einstein juntó la teoría de la relatividad de Galileo, la de toda la vida, con un hecho sorprendente descubierto unos cuantos años antes por Maxwell de que la velocidad de la luz es siempre la misma, independientemente de que nos movamos, respecto a un punto fijo, a casi la velocidad de la luz, o estemos parados, o a 500 km/h (sistemas inerciales).
Y digo que es un poco al revés por que Einstein publicó primero su teoría, a partir de un par de cosas casi triviales, y luego hemos visto como la realidad le da la razón una y otra vez.
#19 A los relojes de los satélites les da igual cuál es la fecha/hora absoluta. Los satélites necesitan un reloj para generar la señal que envía el satélite y que leen los receptores, pero para eso básicamente lo que tienen que tener es una frecuencia muy, muy precisa, les da igual la fecha/hora concreta en cada momento. Es en esa frecuencia donde se incluyen las correcciones relativistas antes de lanzar el satélite.
El resto de parámetros implicados los trabajan las estaciones de seguimiento en tierra y los receptores de los usuarios, y son estos dos elementos los que tienen que tener en cuenta los segundos intercalares, información que conocen de antemano cuando tienen que aplicar la corrección correspondiente.
Hasta llegar a esto:
c = ( εo * µo )^(−1/ 2)
Siendo:
εo - electric permittivity of free space - 8.85 x 10-12 F/m
µo - magnetic permeability of free space - 4π x 10-7 H/m
Si εo y µo no han cambiado (y no hay ninguna razon conocida para ello) c tampoco
Claro que eso te permite deducirlo todo de dos hechos experimentales, osea conocemos las causas. Pero como suele pasar el desconocimiento crece pues cuando descubrimos algo aparecen más preguntas. ¿Porqué la velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas? ¿Porqué el universo no distingue entre movimientos?
Al final siempre llegamos a definiciones circulares. Puedes deducir A a partir de B y C. O puedes deducir B a partir de A y C, o C a partir de A o B. Pero siempre quedará un por qué......
Lo que se ve afectado por la relatividad general no es su posición, es su tiempo propio por la velocidad a la que van. El reloj a bordo se ralentiza respecto a los de la Tierra y eso es lo que hay que corregir.
La trayectoria es conocida y, de hecho, se calcula sin relatividad general (como para la mayoría de misiones espaciales, los Apollo incluídas).
Por otro lado, como bien dices, los efectos relativistas afectan a los relojes de los satélites. Pero su tiempo no transcurre más despacio, sino más deprisa, y esto se debe a los efectos de relatividad general (gravedad) que son mayores que los modelados por la relatividad especial (velocidad). En cualquier caso este efecto se calcula antes de poner los satélites en órbita, calibrando el reloj para que vaya al ritmo adecuado teniendo en cuenta estos efectos. Por tanto, una vez en órbita y el GPS en fase operacional, no se tiene en cuenta la relatividad para la parte de los relojes.
cc #12 (sí, sí se calculan correcciones relativistas para la posición del satélite).
Y digo que es un poco al revés por que Einstein publicó primero su teoría, a partir de un par de cosas casi triviales, y luego hemos visto como la realidad le da la razón una y otra vez.
El resto de parámetros implicados los trabajan las estaciones de seguimiento en tierra y los receptores de los usuarios, y son estos dos elementos los que tienen que tener en cuenta los segundos intercalares, información que conocen de antemano cuando tienen que aplicar la corrección correspondiente.