RE: [escepticos] Velocidad de la luz

["Pedro J. Hernández" <pjhdez@...>]

Miguel Angel escribió:

>No se, pero siempre me dio la impresion que justamente el partio de que
>la velocidad de la luz es la maxima posible, pues en los experimentos
>sobre simultaneidad, como el podria asegurar tan confiado que dos
>sucesos que son simultaneos para un observador quieto no lo son para uno
>en moviento si por ejemplo el sospechase que habia otra forma de
>comunicar informacion mas rapido que la luz (talvez hasta con velocidad
>infinita).

leéte los mail de hace un par de semanas con subjet: "sobre la historia de
la relatividad". De allí podrás deducir los siguiente:
1. Einstein estuvo motivado por la asimetría que existe en la explicación de
la teoría electromagnética en el experimento sencillo de la inducción
electromagnética (más detalles en los mensajes citados)
2. Eintein conocía el grupo que hacía tener el mismo aspecto a las
ecuaciones de Maxwell en los distintos sistemas inerciales, el grupo de
Lorentz
3. Pudo ser consciente de cierto problema con el electromagnetismo clásico
de lo que se denomina "masa electromagnética" de una partícula cargada (un
tema que quedó pendiente y en el que prometí indagar.
4. Los historiadores no se ponen de acuerdo en si Einstein conocía el
resultado del experimento Michelson-Morley o no. La hipótesis más aceptada
es que bien no lo conocía, bien si lo conocía no fue la motivación principal
de sus ideas sobre el tema.

Todo esto lo inspiró para construir un esquema en el que todos los
observadores verían la misma física, tanto mecánica como electromagnética.
Para ello necesitas postular que todos los observadores medirán la misma
velocidad para una onda electromagnética (la luz). Este postulado está
perfectamente corroborado por el experimento Michelson-Morley. De esto
deduces que esa velocidad debe se la máxima velocidad con la que puede
viajar una señal, y no es postulado de antemano.

>Esta parte es justamente la que siempre me ha asustado en la teoria
>especial, la seguridad con que Einstin afirmaba ya de cara esta
>discrepancia en la simultaneidad.

No hay que asustarse de nada. Supón que la luz es una constante
independiente del observador y haz el siguiente experimento mental. Un
hombrecillo verde que viaja en una nave espacial que pasa por delante de tu
posición con velocidad v, envía un haz laser desde el suelo de su nave
espacial hasta un fotodetector que hay en el techo. El hombrecillo verde
mide el tiempo que tarda el laser en llegar al fotodetector y lo expresa
como t'=h/c donde h es la altura del techo de la nave espacial y c la
velocidad de la luz. Pero para tí, que estás viendo como la nave avanza
mientras eso sucede, el techo se habrá desplazado una una cantidad d=v·t ,
por lo que el laser tendrá que hacer un recorrido diagonal (según tu punto
de vista) dado por la hipotenusa del triángulo que tiene catetos h y d
respectimamente (hazte el dibujito). Si aplicas el teorema de pitagoras,
obtienes que el cuadrado de esa hipotenusa es h^2+d^2. Pero el tiempo que
tarda el laser en recorrer esa distancia tiene que ser precisamente t e
igual a la hipotenusa multiplicado por la velocidad de la luz c (aquí en
donde entra la hipótesis de invariancia de la velocidad de la luz) con
respecto a cualquier observador. Si sustituyes en la relación de pitágoras
tienes que
(ct)^2=(vt)^2+(ct')^2 que es otra forma de expresar la relatividad del
tiempo y que despejando te conduce fácilmente al conocido
t'=(1-v^2/c^2)^(1/2) t
o lo que es lo mismo, que el reloj del hombrecillo verde retrasa con
respecto al tuyo.

Nota: la supoción de la existencia del hombrecillo verde tripulando una nave
espacial es sólo una hipótesis ad hoc, y que se puede eleminar con facilidad
sin que sus efectos sean relevantes para las conclusiones finales.

> Como en 1905, cuando muy poco aun se
>conocia sobre electromagnetismo etc, alguien podia hacer esta afirmacion
tan confiante?

en 1905 el electromagnetismo clásico era una teoría suficientemente
satisfactoria con respecto a los fenómenos que son relevantes aquí. Los
problemas vendrían por otro lado cuando Planck intentó estudiar la
termodinámica electromagnética de un cuerpo negro...pero eso es otra
historia.

>, y si por un acaso de la caprichosa naturaleza hubiese
>existido una onda telepatica aun no descubierta que viajase SI mas
>rapido que la luz y que Einstein ignoraba?, como habria quedado su
>teoria?

pues hubiera quedado igual de bien, pues de las ondas telepáticas que viajan
más rápido que la luz no se puede extraer ninguna consecuencia verificable
experimentalmente.

>Claro que "quien soy yo para cuestionar los designios de dios?" como
>dirian los creyentes, si Einstein lo dijo esta dicho, pero solo queria
>entender.

hombre, Einstein pudo cantar misa o gregorianos, pero las consecuencias son
las consecuencias. En otras cosas estuvo muy equivocado. Como pensador en
asuntos sociales era bastante mediocre (leánse sus notas autobiográficas).
En cosmología, por ejemplo, no fué tan intuitivo como en otras áreas. Se
dejó llevar por sus prejuicios de un universo estático y eterno y modificó
sus propias ecuaciones para hacerlas encajar con este modelo, ignorando lo
que éstas le decían a gritos: el universo es dinámico; bien se expande, bien
se contrae. Lo que ocurre es que hay que conocer bien las ideas (y sobre
todo el desarrollo histórico de dichas ideas) para tener una visión
consecuentes de las cosas. Las cuestiones y el significado de las cosas en
relatividad especial no están sometidas a opinión. Y en caso de que tengas
algo que objetar, hazlo con un nuevo modelo y sus consecuencias
experimentales verificables. Lo que te digo puede parecer rudo, pero las
cosas son así y amén. La opinión gratuita en estos temas nos lleva a que la
peña ande por ahí con objeciones a la hipótesis extrarrestre del tipo: pero
es que ellos pueden conoce mejor la física y la relatividad. Y tus
comentarios demuestran que no son únicamente los ignorantes magufos los que
pueden llegar a pensar así. Que la velocidad de la luz es una velocidad
máxima a la transmisión de señales es un hecho de la misma categoría que el
la imposibilidad de se produzca una diferencia de temperatura espontánea
entre dos cuerpos que antes estaban a la misma temperatura. Te lo puedo
seguir explicando toda la vida y por todos los lados, pero si no haces un
pequeño esfuerzo personal de nada va a servir.

Un saludo

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Pedro J. Hernández
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