{"id":1324,"date":"2010-11-11T11:02:13","date_gmt":"2010-11-11T09:02:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1324"},"modified":"2010-11-11T12:02:16","modified_gmt":"2010-11-11T10:02:16","slug":"pero-%c2%bf%c2%a1existe-el-tiempo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/11\/11\/pero-%c2%bf%c2%a1existe-el-tiempo\/","title":{"rendered":"Pero, \u00bf\u00a1Existe el Tiempo!?"},"content":{"rendered":"

PASADO, PRESENTE Y FUTURO<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

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UNA ILUSI<\/a>\u00d3N LLAMADA \u00a1TIEMPO!<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

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El presente trabajo, como otros anteriores, trata de introducir al lector en temas de f\u00edsica y astronom\u00eda y, con una gran sencillez, nos transporta al universo de lo muy peque\u00f1o en las profundidades del \u00e1tomo, para visitar a los quarks<\/a> que forman protones<\/a> y neutrones<\/a> en los n\u00facleos o, por el contrario, nos lleva a la inmensidad del cosmos, al universo de lo infinitamente grande, donde habitan los agujeros negros<\/a> con sus \u201csingularidad<\/a>es\u201d de inmensas densidades e infinitas energ\u00edas donde el espacio y el tiempo dejan de existir.<\/p>\n

Nos habla de las fuerzas de la naturaleza que lo rigen todo y de otros temas de inter\u00e9s, y su \u00fanico cometido (as\u00ed lo ptretende el autor), es el de divulgar la ciencia y poner un granito de arena para que esa inmensa \u201cmonta\u00f1a de ignorancia\u201d que nos aplasta, se reduzca un poco.<\/p>\n

Como dec\u00eda Popper, \u201ccuanto m\u00e1s s\u00e9 y m\u00e1s profundizo en el conocimiento de las cosas, m\u00e1s consciente soy de mi ignorancia. Mis conocimientos son limitados; mi ignorancia, infinita<\/em>\u201d.<\/p>\n

Lo que s\u00ed es seguro es el hecho de que quien lea el presente trabajo, cuando finalice, ser\u00e1 un poquito m\u00e1s sabio y sus ideas actuales sobre lo que es el tiempo, la densidad cr\u00edtica<\/a>, los agujeros negros<\/a>, el Big Bang<\/a> o el Big Crunch<\/a>, habr\u00e1n cambiado por completo.<\/p>\n

Que le\u00e1is bien.<\/p>\n

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\u00a0<\/span>\u00a1El tiempo! \u00bfQu\u00e9 es el tiempo? <\/span>\u00bfCu\u00e1ndo comenz\u00f3? \u00bfEs igual para todos? El tiempo, <\/span>una cuarta dimensi\u00f3n.<\/span><\/strong><\/p>\n

Nos referimos al tiempo en m\u00faltiples ocasiones y para distintas situaciones y motivos, como al referirnos a la duraci\u00f3n de las cosas sujetas a cambios, \u00e9poca durante la cual ocurrieron unos hechos, edad de los objetos, estaci\u00f3n del a\u00f1o, el per\u00edodo de vida de alguien desde que crece hasta que deja de existir, ocasi\u00f3n o coyuntura de hacer algo, cada uno de los actos sucesivos en que dividimos la ejecuci\u00f3n de un trabajo, y otros mil temas que requieren la referencia temporal.<\/p>\n

En f\u00edsica, el tiempo es la cuarta coordenada espacial en el continuo espacio-tiempo. En gram\u00e1tica es la categor\u00eda que indica el momento relativo en que se realiza o sucede la acci\u00f3n del verbo: pret\u00e9rito, lo que ha sucedido; presente, lo que sucede en ese momento y futuro, lo que a\u00fan no ha sucedido. Nos referimos al tiempo meteorol\u00f3gico para explicar el estado del clima (hace mal tiempo; qu\u00e9 tiempo m\u00e1s bueno hace hoy, etc). En mec\u00e1nica, el tiempo puede estar referido a las fases de un motor. Tambi\u00e9n est\u00e1n los tiempos referidos a cada una de las partes de igual duraci\u00f3n en que se divide el comp\u00e1s musical. En astronom\u00eda nos referimos al tiempo de aberraci\u00f3n en relaci\u00f3n al recorrido de un planeta hasta llegar a un observador terrestre. El tiempo est\u00e1 tambi\u00e9n en la forma de c\u00e1lculo horario que empleamos en nuestra vida cotidiana para controlar nuestros actos y evitar el caos (\u00bfqu\u00e9 har\u00edamos sin horario de trenes, de comercio, bancos, oficinas, etc?).<\/p>\n

El tiempo es tan importante en nuestras vidas que est\u00e1 presente siempre, de mil formas diferentes, desde que nacemos (cuando comienza \u201cnuestro tiempo\u201d), hasta que morimos (cuando \u201cnuestro tiempo ha terminado\u201d). El tiempo siempre est\u00e1. Es algo que, simplemente, est\u00e1 ah\u00ed.<\/p>\n

Sin embargo, a pesar de lo importante que es el TIEMPO, no he podido leer nunca una explicaci\u00f3n satisfactoria sobre el mismo; una explicaci\u00f3n que lo defina con sencillez y claridad sin restarle la importancia que tiene para todos y lo que en realidad es dentro del contexto \u2013 no ya de nuestras vidas, simples e insignificantes puntos en la inmensidad del universo \u2013 de la naturaleza c\u00f3smica de la que formamos parte.<\/p>\n

En el a\u00f1o 1.905, Einstein<\/a> p\u00fablico su teor\u00eda de la relatividad<\/a> especial y desde entonces, el concepto de \u201ctiempo\u201d cambi\u00f3 para el mundo.<\/p>\n

Minkowski<\/a>, un antiguo profesor de Einstein<\/a>, cuando repas\u00f3 el trabajo de la relatividad<\/a> especial, se dio cuenta de que a partir de ese momento se tendr\u00eda que hablar del continuo espacio-temporal; el espacio y el tiempo dejan de estar separados, dejan de considerarse como entidades distintas, para pasar a estar conectados; conexi\u00f3n que, desde el punto de vista matem\u00e1tico, la dan las transformaciones de Lorentz.<\/p>\n

Las transformaciones de Lorentz ponen de manifiesto c\u00f3mo var\u00eda el tiempo, considerado como una cuarta coordenada.<\/p>\n

Estamos acostumbrados a considerar el mundo como tridimensional. Para especificar exactamente la posici\u00f3n de un objeto en una habitaci\u00f3n, por ejemplo un reloj encima de una mesa, partiremos de un \u00e1ngulo de la habitaci\u00f3n e indicaremos las distancias del reloj a las dos paredes que forman el \u00e1ngulo y la altura respecto al suelo; la posici\u00f3n del reloj queda globalmente determinada por tres n\u00fameros, esto es, tres coordenadas espaciales.<\/p>\n

Pero al hacerlo as\u00ed no tenemos en cuenta el hecho de que el reloj en cuesti\u00f3n, que estaba encima de la mesa a las diez, puede estar en el dormitorio a las once y ser colocado en el mismo punto de la mesa que ocupaba antes a las once y media. Esto no importa cuando se considera un tiempo absoluto y, por tanto, hay un \u00fanico reloj para todos los observadores, pero resulta esencial cuando sistemas de referencia en movimiento relativo tienen distintos relojes no sincronizables. Por tanto, todo observador tiene un espacio cuatridimensional (el espacio-tiempo) relativo al propio sistema de referencia.<\/p>\n

Las transformaciones de Lorentz son m\u00e1s complejas que las de Galileo, pero tienen la ventaja de eliminar todas las contradicciones halladas anteriormente. Sin embargo, para velocidades muy inferiores a la de la luz, estas nuevas relaciones se reducen a las de Galileo, y s\u00f3lo se manifiestan grandes diferencias cuando los sistemas de referencia tienen velocidades relativas pr\u00f3ximas a la de la luz; entonces, el tiempo transcurre m\u00e1s lentamente para ese hipot\u00e9tico viajero que viaje a esas velocidades relativistas.<\/p>\n

La diferencia fundamental entre la mec\u00e1nica cl\u00e1sica y la mec\u00e1nica relativista radica en el hecho de que, en el primer caso, la velocidad de un cuerpo es diferente para un observador en reposo y para otro en movimiento, es decir, es un concepto relativo; sin embargo, en el segundo caso la velocidad es un concepto absoluto, no cambia con el movimiento. No obstante, como cociente que es entre dos magnitudes fundamentales, espacio y tiempo, el hecho de que dos velocidades que deben ser diferentes sean iguales obliga a que exista una variaci\u00f3n en el espacio y el tiempo. As\u00ed, se debe producir un acortamiento de los metros y un retrasamiento del tiempo. En la mec\u00e1nica de Newton<\/a>, por el contrario, los metros y los segundos son invariables.<\/p>\n

Las transformaciones de Lorentz son un conjunto de ecuaciones que relacionan las coordenadas espacio-tiempo de dos sistemas que se mueven a velocidad constante el uno respecto al otro. Efectivamente, las f\u00f3rmulas predicen una contracci\u00f3n espacial (contracci\u00f3n conocida como de Lorentz-Fitzgerald) y una dilataci\u00f3n temporal, cuando la velocidad relativa de los dos sistemas se aproximan a la de la luz. Sin embargo, Lorentz se vio obligado a introducir el concepto de tiempo local, que supone que el paso del tiempo var\u00eda seg\u00fan el lugar. Einstein<\/a> se bas\u00f3 en la transformaci\u00f3n de Lorentz y la mejor\u00f3 para el desarrollo de su teor\u00eda de la relatividad<\/a> especial.<\/p>\n

El Diccionario Oxford-complutense de F\u00edsica explica que, cuando se viaja a velocidades relativistas, cercanas a c, se produce lo que conocemos como contracci\u00f3n de Lorentz-Fitzgerald<\/em> que se concreta en la contracci\u00f3n de un cuerpo m\u00f3vil en la direcci\u00f3n del movimiento. Fue propuesta independientemente por H. A. Lorentz <\/span>(1.853 -1.928) y G. E. Fitzgerald (1.851-1.900) en 1892 para explicar el resultado negativo del experimento de Michelson \u2013 Morley. A la contracci\u00f3n se le dio el marco te\u00f3rico en la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a> como antes hemos rese\u00f1ado. La ecuaci\u00f3n est\u00e1 definida de la forma siguiente:<\/p>\n

\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

De donde se sigue que, L0<\/sub><\/em> es la longitud en reposo (por ejemplo una barra), L<\/em> es la longitud cuando el objeto se desplaza a velocidad v<\/em> y c<\/em> es la velocidad de la luz.<\/p>\n

Si un reloj en reposo mide un intervalo de tiempo t0<\/sub><\/em>, cuando el mismo reloj se halla en movimiento, el mismo intervalo de tiempo est\u00e1 dado por la ecuaci\u00f3n (2).<\/p>\n

La mec\u00e1nica cl\u00e1sica estudia los fen\u00f3menos a una escala tal que v <\/em>< c<\/em>, por lo que estos cambios son apreciables.<\/p>\n

\u00a0<\/span><\/p>\n

Simultaneidad<\/span><\/strong> <\/span><\/p>\n

Esa variaci\u00f3n que experimenta el tiempo en la mec\u00e1nica relativista cuestiona el concepto de simultaneidad, ya que bajo ese punto de vista no es f\u00e1cil afirmar que dos fen\u00f3menos son simult\u00e1neos. Si lo son, deben ocurrir en el mismo instante, y para medir ese tiempo debe emplearse un mismo reloj para cada uno de los sucesos.<\/p>\n

Lorentz supuso dos sistemas de ejes coordenados que se mueven uno respecto al otro con velocidad v<\/em>. Las coordenadas de ambos sistemas est\u00e1n relacionadas entre s\u00ed seg\u00fan muestran las ecuaciones siguientes:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Siguen otra serie de ecuaciones que, al no ser el presente trabajo de tipo t\u00e9cnico ni para entendidos, no me parece procedente rese\u00f1ar, y me limitar\u00e9 a explicaciones escritas, no num\u00e9ricas que no estar\u00edan al alcance de todos.<\/p>\n

As\u00ed que, en realidad, tanta numerolog\u00eda nos viene a decir que:<\/p>\n