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Tio Petros

Einstein, annus mirabilis. Jornada 2 (1)

Donostia se ha convertido por varios días en la capital mundial de la física. De eso no cabe la menor duda. Va la apresurada crónica de la jornada matutina del segundo día, hoy 6 de Septiembre.

PRIMERA INTERVENCION: ALBERTO GALINDO. EINSTEIN Y EL TIEMPO



Comienza el profesor Galindo su exposición por las definiciones del tiempo en la antigua Grecia: Platón, Aristóteles, siguiendo por Agustín de Hipona, y las versiones modernas, entre las que destacan la de Feynman:

Tiempo es lo que ocurre cuando nada más ocurre

y de un graffiti de unos lavabos:

Tiempo es el modo que tiene la naturaleza de evitar que todas las cosas ocurran a la vez

Chascarrillos aparte, el profesor Galindo expone magistralmente los métodos utilizados para medir el paso del tiempo, desde las clepsidras griegas , pasando por los relojes de sol (basados en las regularidades celestes), los relojes mecánicos decimonónicos y los actuales relojes atómicos de cesio. Las precisiones actuales son del orden de 2·10 -15 , lo que supone un segundo en 30 millones de años.

Se prevén para un futuo cercano precisiones de tres órdenes de magnitud mayores, del orden de 10 -18 .

Las aplicaciones prácticas inmediatas de todo esto son por ejemplo los nuevos sistemas de GPS, con sensibilidades del orden del centímetro en la localización geográfica. Otra aplicación es una sensibilidad suficiente para dilucidar si las llamadas constantes universales son efectivamente constantes, o varían en el tiempo.

Tras esto, el profesor Galindo pasa a explicar el cambi que supone la relatividad en la visión del tiempo, al derrumbar la posibilidad de un sistema provilegiado y único, y tener tantas referencias como posibles sistemas inerciales.

Efectúa un repaso de las transformaciones de Lorentz- Poincaré, con la explicación de la demostración empírica de la validez de las mismas en experimentos realizados en 2001 y 2002 a un nivel de certidumbre de 10 -15 .

Explica en concepto de la simultaneidad, que se va al carajo con las transformaciones relativistas mediante el ejemplo socorrido del cohete con dos personas lanzando rayos en direcciones opuestas. Todo muy sencillo y fácil de entender, hasta por quien esto escribe. La dilatación temporal debido al movimiento es explicada con igual claridad mediante relojes consistentes en fotones que rebotan entre espejos paralelos. En un caso en reposo respecto al observador y en otro en un sistema incercial pero en movimiento respecto al observador. Se demuestra elementalmente que hey una dilatación temporal con la única exigencia de considerar constante la velocidad de la luz.
ASimismo se demuestra la invarianza de la cantidad

(ds)2=c2(dt)2 - (dx0)2, invariante que llevará a Minkowsky a plantear su formulación cuatridimensional, poco grata a Einstein en sus comienzos.

Explica la paradoja de los gemelos con la maestría de un gran divulgador, explicando la verdadera esencia de la misma: el retroceso y vuelta atrás del viajero; situación no inercial por la que diferenciamos al gemelo que inició el viaje del que no se movió de la superficie terrestre.

Respecto a la dilatación temporal, explica la llegada de los muones de la alta atmósfera al suelo, llegada que no debiera producirse dada su vida media en reposo y la zona de la alta atmósfera en la que se producen, llegando a la sorprendente conclusi´n de que, quizás, la historia de la vida en la tierra dependa de tal eventualidad, al ser tales muones producidos por los rayos cósmicos los posibles responsables de innumerables mutaciones en la historia de la vida en el tierra.

SObre la reliatividad general,destaco dos frases mencionadas por el profesor Galindo, como resumen:

La materia dice al espacio cómo debe curvarse, y el espacio dice a la materia cómo debe moverse

Se menciona la dilatación gravitacional del tiempo, fenómeno que produce que los relojes avancen más lentos en campos gravitatorios más intensos. De ahí que a mayor altura el reloj va más rápido.

Los GPS deben tener en cuenta estas consideraciones: por un lado, el tiempo sufre una dilataciión debido a la velocidad del satélite, y por otro lado una contracción por estar en un campo gravitatorio más débil. Hablamos de -7 y +45 microsegundos por día, suficiente para dar al traste al sistema GPS si no se hicieran las correspondientes correcciones.

Termina su exposición con las ideas de Gödel sobre la estructura del espacio-tiempo, y con las violaciones de la causalidad que supondría velocidades superiores a la luz o la existencia de curvas del género tiempo cerradas, enunciando lo que se denominan teoremas de protección de la cronología
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1 comentario

jose -

Habría dado nueve dedos por asistir al congreso... :-(
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