Y con la luz hemos topado, por Marcial Fonseca
Y dijo Dios: Sea la luz; y fue la luz.
Gé 1.3.
Hay temas tan abstrusos que para entenderlos, o medio entenderlos, debemos estudiarlos, reestudiarlos y siempre tenerlos en la mente hasta que nos quede algo. Uno de estos tópicos claramente es la Teoría de la Relatividad Especial del gran Albert Einstein; ya tratado en este espacio, pero en aras de lo de arriba, remirémoslo.
Y para hacerlo sencillo, recordemos que en dos, o más si se quiere, cualesquier sistema de referencia (un planeta, un barco, una estación espacial) cuyas velocidades relativas entre ellos sean constantes, las leyes de la física siempre serán las mismas; esto es, no hay experimento interno posible que permita detectar que el sistema está en movimiento. Vean la tierra, esta se desplaza y no nos damos cuenta; cuando vemos el cielo, es perfectamente válido decir que nosotros estamos en reposo y que es el firmamento estrellado el que se mueve.
A la premisa anterior, la imposibilidad de detectar el movimiento constante, nuestro genio AE añadió que la velocidad de la luz es la misma para todo el mundo; es decir, todos la percibimos con la misma rapidez, sea que esté en un sistema en movimiento constante o en uno en reposo. Y acá sí que hubo impactos.
Lo primero también lo estableció Galileo; pero ya en su tiempo la velocidad de la luz estaba fastidiando a muchos físicos que no se explicaban por qué ella tenía la misma velocidad, cuando el emisor se alejaba del observador como cuando se acercaba a él (la rotación de la tierra permite observar una estrella alejándose de nosotros o acercándosenos; sin embargo, en ambos casos, la velocidad de la luz siempre será la misma, los manidos 300 mil kilómetros por segundo).
Ahora, regresando a la aserción de que la luz siempre exhibe la misma velocidad trajo tres sorprendentes resultados. Estos son pérdida de la simultaneidad, ralentización del tiempo y contracción de las longitudes. Describamos brevemente las dos últimas. Si usted, como observador externo y en reposo, ve algo en movimiento constante (piense en un avión, un tren, un vehículo, un planeta), el tiempo en esos sistemas de referencia marchará más lentamente que en el que está usted. Asimismo, si midiera la longitud de un tren, por ejemplo, en la misma dirección en que se mueve, la medida será menor que cuando está en reposo.
Ahora, vayamos al primero: pérdida de la simultaneidad, y para ello recurramos a la física que nos enseñaron en tercer año de bachillerato. Tenemos un vagón muy largo, en el centro hay una lanzador de pelotas simultáneamente en sentidos contrarios (una pelota a la izquierda, la otra a la derecha, ambas a la misma velocidad, digamos 50 kph). El tren se desplaza a 30 kph, sentido de izquierda a derecha, y hay un observador abordo, para este el tren está en reposo, y otro en el andén; para el primero ambas pelotas se desplazan a 50 kph, y para el otro, una se mueve a 80 kph, hacia la derecha, y la otra a 20, hacia la izquierda. Los dos observadores coincidirán en que los choques con las paredes serán simultáneos. Hasta aquí todo simple y de cajón.
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Cambiemos el lanzador de pelotas por un lanzador de fotones, o sea luz, en sentidos contrarios, hacia la izquierda y hacia la derecha simultáneamente. Y veamos cómo esto cambia la percepción del tiempo sólo con la afirmación de que la luz es igual para todos. Así, el que va en el tren dirá que los rayos de luz llegan al mismo tiempo a las dos paredes.
El del andén no estará de acuerdo, la razón: el rayo izquierdo y su pared se están acercando entre sí, mientras que la otra pared se está alejando del rayo que se dirige a ella; todo lo contrario si fueran unas pelotas, la de la izquierda iría más lenta que la de la derecha; mientras que cuando es luz, esta conserva su velocidad en ambos sentidos y por ello la pared izquierda será golpeada primero que la derecha y todo esto gracias a que la constancia universal de; y de aquí la pérdida de simultaneidad.
La luz siempre se moverá a su propia, única y sempiterna manera.
Marcial Fonseca es ingeniero y escritor
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