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Paradoja de los hermanos gemelos Einstein




Hablemos de ciencia. Hablemos de Einstein y de su concepción del tiempo, afinemos un poco nuestra imaginación y pensemos durante un instante en una interesante idea: imagina que tienes un hermano gemelo muy brillante que ha tenido la suerte de entrar en un programa espacial y que, dentro de poco, va a tener la oportunidad de realizar el primer viaje a otra galaxia para explorar nuevos mundos y posibles civilizaciones… Imagina que te despides de él deseándole la mayor suerte del mundo, tú te quedas en la Tierra inmerso en tu cotidianidad y tus rutinas mientras él inicia esa cruzada espacial… ¿Cómo crees que discurrirá el tiempo para él viajando a la velocidad de la luz? ¿Cómo crees que estará tu hermano gemelo cuando vuelva a la Tierra y quiera ir a visitarte para contarle todo lo visto y experimentado?

Interesante ¿Verdad? Einstein seguía ahondando en esta idea tras desarrollar el concepto de la “relatividad”, un experimento mental que nos ha hecho pensar en nuevas e interesantes realidades que sirven como base a estudios actuales, y a infinidad de películas de ciencia-ficción, cómo no… teorías que seguidamente vamos a explicarte para que tengas esa dosis diaria de “curiosidades” que, como nuestra taza diaria de café, tan bien nos viene.

Pero… ¿Quién envejece más rápido?

Según la teoría de la “Invarianza Galileana” el hermano gemelo que envejece más rápido es el que viaja en su nave espacial rumbo a conocer nuevos mundos. Esta idea venía avalada por la referencia absoluta del tiempo ligada a la Tierra: si tú te alejas de ella envejecerás mucho más rápido. ¿Es verdad? Albert Einstein dijo que “en absoluto”.

Tras formular su teoría de la relatividad esta idea se resolvía pues en la dirección contraria: cuando tu hermano viajero vuelva de su misión tú habrás envejecido, puede que hasta hayas muerto, mientras él, continúa siendo joven y en plenas facultades listo para adaptarse a esa nueva vida en la Tierra donde el tiempo ha pasado en un suspiro … Si has visto la película de Allien, por ejemplo, recordarás ese instante en que Ellen Rippley debe enfrentarse a la noticia de la muerte de su hija, fallecida a una edad muy avanzada.

Es sin duda una idea muy asentada en nuestra actualidad, pero que Einstein se encargó en reformular para demostrar que no es en absoluto una paradoja, sino una realidad.



Espacio y Tiempo.

En 1905 Einstein publicó un artículo que revolucionó el mundo: “Zur Elektrodynamik bewegter Körper” (espacio y tiempo) donde hablaba por primera vez de la teoría de la relatividad espacial, donde nos explicaba cómo pasa el tiempo si somos un observador en reposo o si somos un viajero en movimiento fuera de nuestro planeta: a más velocidad, a más aceleración, el tiempo se ralentiza y discurre más despacio.

Pero no todo es tan sencillo… según los científicos existiría algo peculiar ante este principio: el hermano que viaja en la nave vería cómo la Tierra se mueve de un modo más rápido, y si se mueve más rápido que él su hermano tendría que envejecer mucho más despacio, entonces, se crearía una paradoja ya que ambos hermanos pensarían que es el otro quien se mantendrá más joven. ¿Cómo se solucionó esta duda? Einsten enunció entonces el concepto de “Relativiad General” para simplificar los sistemas no inerciales. Es decir, nuestros gemelos verán que el tiempo del otro parece transcurrir más despacio, pero será el hermano que viaja a la velocidad de la luz en la nave quién de verdad aprovecha la bendición de no envejecer al mismo tiempo, gracias a su aceleración.

Explicación de la paradoja de los hermanos gemelos en 60 segundos:


link: http://www.youtube.com/watch?v=oOL2d-5-pJ8

Paradoja de los relojes

Planteemos otra situación: ahora eres tú quién viaja por el espacio y un día, decides pasar muy cerca de la Tierra con tu fabulosa nave espacial para saludar a tu hermano. Durante ese instante en que ambos os saludáis desde lejos vuestros relojes se sincronizan: estáis viviendo el mismo momento temporal. Pero luego tú continúas tu camino y prosigues visitando otros mundos y planetas, ¿Qué pasará con la hora? Como ambos sistemas de referencia (el de la Tierra y el de la nave) son inerciales, se puede aplicar de nuevo la relatividad espacial sin problemas, y ello nos lleva a concluir que tu reloj irá retrasado considerablemente en relación al de tu hermano en la Tierra. Es decir, si nos desplazamos a una velocidad muy, pero que muy elevada, el tiempo no solo se ralentiza, sino que el mismo espacio de contrae en la dirección en la que nos movamos.

Así pues… ahora viene la pregunta ¿Te gustaría formar parte del próximo viaje espacial a la velocidad de la luz, conocer quizá nuevos mundos y nuevas civilizaciones? ¿Te arriesgarías a la idea de volver a una Tierra desconocida donde el tiempo ha pasado extrañamente rápido, donde tu familia y conocidos pueden haber dejado de existir?
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