Page 752 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

38.2 Hechos simultáneos: ia relatividad del tiempo 733

Figura 38.1 La velocidad de un autobús es de 50 krn/h hacia la derecha (el Este). Se arrojan dos pelotas
con igual rapidez (20 km/h). una a la derecha y otra a la izquierda, y en relación con el suelo tienen diferente
rapidez. Sin embargo, la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia.

autobús. Y cuando la velocidad del autobús se suma a la de la segunda pelota, el observador
que está de pie en el suelo ve que viaja a 30 km/h en la misma dirección que el autobús. Pero
la rapidez de la luz no cambia y le parecerá igual a la persona que va en el autobús y al obser­
vador en el suelo. La luz siempre se propaga a la misma rapidez constante:

c = 3 X 108 m/s
sin importar que viaje en favor o en contra de la fuente.

Hechos simultáneos: la relatividad del tiempo

Para comprender de manera general los postulados de Einstein no hacen falta profundos
conocimientos de matemáticas. Tan sólo se necesita que observemos las cosas de una manera
distinta, con frescura. El entendimiento del mundo que nos rodea se basa en gran medida en
nuestra experiencia. El tiempo que dura un vuelo de Atlanta a Nueva York puede estar pro­
gramado para realizarse en dos horas, y podríamos suponer que un observador que se encuen­
tra en el suelo y otro que viaja en el avión registrarían el mismo lapso. Es cierto que nuestra
propia experiencia parece sostener esa conclusión. Sin embargo, veremos que los intervalos
de tiempo en un marco de referencia, en general, no son los mismos que los que se miden
en relación con un segundo marco que se halla en movimiento relativo respecto al primero.
Por tanto, el observador que va a bordo del avión juzgará que el viaje dura menos tiempo,
y la persona que se quedó en tierra considerará que ese tiempo fue mayor. Por supuesto, la
discrepancia aparente no es observable a rapideces normales.
Nuestras mediciones del tiempo se basan comúnmente en la ocurrencia de hechos si­
multáneos. Por ejemplo, la aguja del segundero en un cronómetro se aleja del punto cero
justo cuando un corredor abandona la línea de salida. Luego la manecilla pasa por el punto
10 cuando el corredor cruza la meta. El juicio de que el lapso fue de 10 s se basó en la me­
dición de estos hechos simultáneos. No obstante, los postulados de Einstein nos obligan a
preguntarnos si los acontecimientos que se consideran simultáneos en relación con un marco
de referencia lo serían también respecto a un marco de referencia en movimiento.
Einstein desarrolló un experimento reflexivo para ejemplificar la relatividad de las medi­
ciones simultáneas. Imagine que un vagón de carga se mueve a lo largo de las vías a velocidad
uniforme, como se muestra en la figura 38.2. Entonces caen dos rayos, uno en cada extremo
del vagón, dejando las marcas AQ y BQ en él, y las marcas A y B en el piso. Un observador PQ se