Teoría de la relatividad - deformación del tiempo

Vamos a tratar de entender, a través de un par de ejemplos, cómo cambia el tiempo (se acorta o se alarga) y cómo el espacio puede crecer a una velocidad superior a la de la luz. "¡No puede ser!"... Sí que puede ser.

Pero antes debemos asumir algo como cierto: la velocidad de la luz es constante independientemente del medio por el que se propague (el vacío, el aire, el agua, etc.) y nada puede superar dicha velocidad.

El tiempo se estira y se contrae

Básicamente viene a ser como decir que donde, por ejemplo, creíamos que había transcurrido un segundo, en realidad ha pasado más o menos de ese tiempo. Veámoslo a través de un ejemplo.

Supongamos que viajamos dentro de un vagón de tren, sentados con la espalda apoyada en una pared y mirando a la de enfrente, y que la distancia del suelo al techo es tal que la luz tardase un segundo en recorrerla. Vale, ya estamos preparados para ejecutar el experimento. Ahora lanzamos un rayo de luz (por ejemplo con una linterna) desde el suelo hacia el techo y te pregunto: ¿cuánto ha tardado en llegar a su destino?... ¿Lo has decubierto? ¡Sí! ¡Efectivamente! Un segundo. Vaya, te has quedado perplejo con la pregunta que nos hemos hecho, ¿verdad? ¡Qué difícil! Si te digo que tarda un segundo en recorrer esa distancia y, acto seguido, te pregunto que cuánto ha tardado en recorrerla pues ¡¡será un segundo!!... Sí, has acertado. Ya eres casi un Nobel.

Sin embargo, hemos pasado algo por alto,... Nuestro espacio se ha dilatado. Oh, oh... "Houston, tenemos un problema"... ¿¿¿Cómo que nuestro espacio se ha dilatado??? ¿Qué tonteria es esa? El vagón sigue siendo el mismo, yo sigo siendo igual...

Mira, observa lo que ha sucedido "dentro del vagón":

Ésto es lo que se percibe dentro del vagón

Efectivamente, los que íbamos dentro del vagón hemos sido testigos de que el rayo de luz ha ido del suelo al techo y que para ello ha empleado un segundo. Es más, damos fe de que nada ha cambiado y todo sigue igual. El vagón es el mismo y ni ha crecido ni encogido.

Pero... ¡atención! Fíjate lo que ha visto un observador que estaba en tierra cuando el vagón pasó frente a él a toda velocidad... Cuando vió salir el rayo de luz desde el suelo, el vagón iba tan deprisa que, al llegar al techo, el vagón ya había avanzado un buen trecho. Así, este observador vió avanzar al rayo de luz subiendo del suelo al techo y avanzando en la dirección del vagón, es decir, trazó una trayectoria diagonal...

Y ésto es lo que se percibe desde fuera del vagón.

¡Ajá! El rayo de luz ¡ha recorrido mucha más distancia durante el segundo que el observador de tierra estuvo mirando! (eso es lo que él ha visto). Ohhhhhhhhhhh... Entonces, si la velocidad de la luz es la misma y constante, ¿qué es lo único que ha podido variar?... EL TIEMPO. El segundo de quienes van dentro del vagón ha sido más largo para él que su propio segundo (la luz ha tenido que recorrer más distancia, luego ha tardado más de un segundo) aunque para ellos la percepción ha sido que ha transcurrido exáctamente un segundo (la luz ha recorrido exáctamente la misma distancia del suelo al techo, no una superior).

Ésto tan raro, en realidad te lo parece así porque en la vida real hablamos de velocidades y distancias muy superiores a las que estamos acostumbrados a relacionarnos con nuestros sentidos. Nosotros sabemos bien lo que es circular a 120 km/h o recorrer 500 km, pero cuando hablamos de otros números muy (MUY) superiores, no logramos siquiera imaginarlos. Por eso hemos tenido que hacer el ejercicio de suponer una luz muy lenta que tardaba un segundo en ir de una pared a otra.

Como ves, la situación observada por un individuo es relativa a él mismo y diferente a la de otro individuo en otras circunstancias (en movimiento respecto al anterior).

En nuestro día a día cercano, no apreciamos estos cambios, pero cuando hablamos de trayectorias de satélites, etc. (que surcan el espacio a inmensas velocidades) sí han de tenerse en cuenta. ¡¡Y eso que un satélite está al lado nuestro en comparación con un planeta, o con una galaxia o con...!!...

En el próximo artículo sobre este asunto te pondré un ejemplo aún más sencillo para que comprendas cómo puede ser que el espacio crezca a mayor velocidad que la luz... "¡¡no puede ser!! ¡me habías dicho ir más deprisa que la luz era imposible!"... Recuerda: "todo es relativo".