martes, 6 de septiembre de 2016

El Continuo Espacio-Tiempo es Discreto (III).


Espacio-Tiempo Relativista (II).  
 La Falacia de la Contracción de la Longitud

Contracción del espacio. Consideremos dos sistemas de referencia inerciales O y O’, (fig.  3, El Continuo Espacio-Tiempo es Discreto (II)), tal  que O’ se mueve  en la dirección x con velocidad v respecto de O.

El sistema O’ observará una contracción de la longitud  L’ en la dirección del movimiento respecto a la longitud  L en reposo" medida por O:

 
En la paradoja de los gemelos, supongamos que uno de los gemelos se mueve a la velocidad v=0,8c, respecto de la tierra, durante 5 segundos

Para el gemelo que se queda en tierra, el gemelo viajero que se mueve a la velocidad 0,8c durante 5s habrá recorrido una distancia:

 
Para el gemelo viajero  sólo han transcurrido 3 segundos y a la velocidad 0,8c habrá recorrido una distancia:

 
En el diagrama espacio-tiempo, el gemelo en reposo verá a su hermano situado en el punto O, mientras que el gemelo en movimiento, se verá situado en el punto O’.
 
Figura 7. Diagrama espacio tiempo de la paradoja de los gemelos.

Por lo tanto de según la relatividad especial el espacio se contrae en la dirección del movimiento.

La relatividad dice que como se mueve a 0,8c durante 3s (tiempo medido en la nave), ha recorrido una distancia de 2,4s luz, lo que implica que se ha movido en el espacio-tiempo a una velocidad de 0,77c, o lo que es lo mismo, la longitud se acorta en movimiento (Fig. 8b).

 
Figura 8. Situación de la nave según el observador. a) Obs. en reposo.
b) Obs. en movimiento, según la relatividad

Por lo tanto según la relatividad especial, la nave, se encuentra en el espacio-tiempo en posiciones diferentes, dependiendo del observador, reposo o movimiento, tal como ocurría con el tren.

El observador en reposo se mueve en el espacio tiempo a la velocidad de la luz, sin embargo el observador en movimiento en el espacio-tiempo se mueve a 0,77c.

Experimento mental o Gedankenexperiment.
Supongamos que el gemelo viajero es capaz de parar la nave en un tiempo nulo. Una vez en reposo mide la distancia recorrida, la cual debe coincidir con la medida por el observador en reposo (ahora está en reposo), es decir, medirá 4s luz y su reloj marcará 3s, luego su velocidad sería:
Según la relatividad especial, el espacio sólo se acorta en la dirección del movimiento, por lo tanto una vez en reposo, medirá la misma distancia que mide el gemelo que se queda en la tierra. Sin embargo, la dilatación temporal es un efecto permanente, luego:

Su velocidad habrá sido superior a la velocidad de la luz

Si se mide en reposo.

Según el modelo desarrollado en este blog,  el gemelo viajero medirá 3s en su reloj, que a la velocidad de 0,8c son 5s en el espacio-tiempo y por lo tanto 4s luz en el espacio. De esta manera,

tanto el observador en reposo como en movimiento
se mueven en el espacio-tiempo a la velocidad de la luz.

Contracción de Lorentz.
Como nuestros aparatos miden el tiempo y el espacio por separado, ocurre que, para el observador en reposo la distancia recorrida en la dirección x será:
Y para el observador en movimiento será:

Pero no podemos separar el movimiento en el espacio del movimiento en la cuarta dimensión o tiempo.

Según la física relativista actual, la contracción de Lorentz consiste en la contracción de la longitud de un cuerpo en la dirección del movimiento. Es decir, el espacio se contrae a medida que aumenta la velocidad.

Absurdo, es una consecuencia de medir el tiempo 

independientemente del espacio recorrido

Lo que hay que medir es el tiempo total en el espacio-tiempo.

O el espacio total recorrido en el espacio-tiempo

El test de los muones, la contracción de la longitud.
A unos 10 Km, sobre la superficie terrestre, los rayos cósmicos producen unas partículas denominadas muones. La vida media del muón en reposo, generado en los aceleradores de partículas es de 2,2 µs. Por lo que moviéndose a la velocidad de la luz, podría recorrer aproximadamente, 0,66 Km. Sin embargo, estos muones, se detectan en la tierra, lo que confirma la dilatación temporal. es decir, la vida media en reposo se alarga a la velocidad próxima a la de la luz y de acuerdo con la transformada de Lorentz, se produce un acortamiento del espacio en la dirección del movimiento. Para el muón la distancia recorrida es de 0,66 Km, mientras que para el observador terrestre en reposo el muón ha recorrido 10 Km.

Según la física actual el test de los muones es una prueba más de la dilatación temporal y de la contracción de la longitud.

De acuerdo con el modelo desarrollado en este blog existen dos tiempos:
a) tiempo medido en movimiento o tiempo en la cuarta dimensión
b) tiempo o distancia recorrida en el espacio.

Suponiendo que la tierra está en repos, si el muón ha recorrido 10 Km, su tiempo espacial será aproximadamente 33  µs. Siendo los 2,2 µs el tiempo en la cuarta dimensión. La suma de ambos tiempos nos da un tiempo universal independiente del estado de movimiento o reposo del observador.

Conclusión.
El universo está formado por átomos de espacio de 4 dimensiones. Tres de esas dimensiones las observamos como espacio, debido a que los fotones sólo se mueven el espacio tridimensional.

La cuarta dimensión la observamos como tiempo. Todo el universo se expande a la velocidad de la luz, pero al no tener referencia externas (no hay fotones que vengan de la cuarta dimensión) no la podemos observar como espacio, simplemente medimos el tiempo transcurrido.

Nuestros aparatos miden el tiempo independientemente del movimiento en el espacio, lo que lleva a la dilatación temporal y a la contracción de Lorentz, es decir cada aparato mide el tiempo transcurrido en la cuarta dimensión, sin tener en cuenta el movimiento en el espacio o tiempo espacial. Se asume que el tiempo espacial es nulo.

La contracción del espacio no tiene lugar, sino que es una consecuencia de medir el tiempo sin tener en cuenta el movimiento en el espacio.


Para la física actual, somos el centro del universo y por lo tanto los valores medidos en la tierra son los correctos. Es decir, no se tiene en cuenta el movimiento de la tierra en el espacio.

La ec. (13) (El Continuo Espacio-Tiempo es Discreto (II)), nos indica que existe un tiempo universal, formado por la suma vectorial del tiempo en el espacio y del tiempo en la cuarta dimensión. Sólo si, la velocidad de la tierra en el espacio es nula, entonces el tiempo medido por el reloj coincide con el tiempo universal.





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