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Una pregunta reciente ha suscitado el tema de que el orden de los eventos puede cambiar para diferentes observadores, según la relatividad especial. Esto me ha recordado una paradoja que inventé hace tiempo, de la cual inicialmente no sabía la solución, aunque la intuía. Tras leer las respuestas a la pregunta antes mencionada, la solución de la paradoja debería estar clara.

Aunque no es una pregunta normal, porque conozco la respuesta, me gustaría compartirla con vosotros. Trata de lo siguiente.

Imagina un tren cuyas ruedas delanteras son azules y las traseras son rojas. La distancia propia entre ruedas es L. El tren circula por una vía, en dirección a unos sensores situados sobre las mismas. Cada sensor puede detectar el paso de ruedas rojas o azules, respectivamente. La situación es la de la figura siguiente:

Un observador en las vías consideraría éstas en reposo y el tren que se acerca, por tanto, estaría contraído en la dirección del movimiento. Como se ve en la siguiente figura, para este observador la rueda roja pasa por el sensor rojo antes que la rueda azul lo haga por el sensor azul.

En cambio, para el maquista del tren, es la vía la que se está moviendo a gran velocidad con respecto al tren, por lo que la distancia entre sensores viene comprimida en la dirección del movimiento. Como se ve en la figura siguiente, para el maquinista la rueda azul pasaría sobre el sensor azul antes que la rueda roja pase por el sensor rojo.

Ahora bien. Imaginemos que junto al sensor azul hay una bomba atómica de gran potencia, mientras que junto al sensor rojo hay un potente resorte que empuja el tren hacia arriba haciéndole descarrilar. En esta situación, lo que ocurre con el tren es diferente según el observador. Para el maquinista la bomba atómica estallaría y por tanto el maquinista moriría. Para el observador de las vías, el tren descarrilaría y el maquinista se salvaría. ¿Cómo puede ser esto? ¿Cómo puede el maquinista estar muerto en su propio universo pero vivo en el de otro observador? ¿Qué ocurre en realidad?


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preguntado el 03/11/10 a las 10:05

Zzz's gravatar image

Zzz
155419


Respecto a la vía, primero llega la rueda roja al sensor, con lo que el tren empieza a descarrilar. Pero mientras que la parte trasera se levanta, esta "perturbación" en el movimiento del tren ha de desplazarse a una velocidad finita, no mayor que la de la luz, por lo que hasta que la parte delantera del tren empiece a descarrilar, le habrá dado tiempo (debido a su altísima velocidad) a llegar al sensor azul y detonar la bomba atómica.

Respecto al tren, es la rueda azul la que primero alcanza su sensor, detonando la bomba atómica, cuya onda destructiva no viajará más rápido que la luz, dándole tiempo a la parte trasera de alcanzar el sensor rojo y empezar a descarrilar antes de ser destruida por la explosión.

Por tanto, el resultado es el mismo, lo único que cambia es el orden temporal entre dos sucesos que no están causalmente conectados, así que todo va como debe ir, salvo para el maquinista y toda la población en un radio considerable.

respondido el 03/11/10 a las 10:21

darthyoda's gravatar image

darthyoda
993110

Jo, que poco ha durado :-)

( el 03/11/10 a las 10:23) Zzz Zzz's gravatar image
3

Es que es un poco vieja. XD XD

Yo la conocía como la paradoja de "San Jorge y el Dragón". Puedes verla aquí

( el 03/11/10 a las 10:35) manzano manzano's gravatar image

yo conocía una parecida que iba de un tío corriendo con una lanza de 10 metros hacia una casa de 10 metros de longitud en la que la puerta trasera se abría cuando se cerraba la delantera tras haber pasado el final de la lanza xD http://eltamiz.com/2007/06/07/relatividad-sin-formulas-paradoja-del-corredor/

( el 04/11/10 a las 02:05) DiGiL DiGiL's gravatar image

Supongamos, en la misma situación, (tren y vías) pero sin esos sensores. Pongamos dos sensores separados por la distancia L. Cuando estos dos sensores se activan a la vez, estalla la citada bomba atómica. L, en un principio, y para el observador de las vías, es mayor que la rueda en contacto con la vía, por lo que la rueda solo activaría un sensor, y después el otro. Pero para el observador del tren, L, es menos que la parte de la rueda en contacto con la vía, por lo que la rueda, activaría los dos sensores a la vez.

Quizás las ruedas del tren no sean un buen ejemplo, ya que son rígidas, con neumáticos se vería mejor el ejemplo, pero creo que se me ha entendido.

( el 13/11/10 a las 21:45) Carlos Carlos's gravatar image

El problema es que el concepto "a la vez" en realidad no es un concepto que tenga significado físico en eventos separados en el espacio ¿Cómo saben los sensores si han sido activados "a la vez"? La única posibilidad es que se comuniquen de alguna forma, y en cuanto introduces esta comunicación en las fórmulas, y teniendo en cuenta que no puede ocurrir a velocidades más altas que la de la luz, las paradojas desaparecen.

( el 13/11/10 a las 22:32) Zzz Zzz's gravatar image
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Cambiemos la situación... en lugar de sensores, dos "pulsador" en un circuito que acciona el detonador de la bomba.

Edit: Me acabo de dar cuenta de que la respuesta es la misma, el límite de la velocidad. ya que la rueda accionaría el segundo antes de que el primer pulsador vuelva a su posición original.

Me encanta esto de que por más vueltas que le des a la física, no hay forma, en general, de llevarla a ese límite, siempre tiene una respuesta.

( el 13/11/10 a las 22:39) Carlos Carlos's gravatar image
mostrando 5 un total de6 ver todo

¿Un tren que viaja a tal velocidad como para que se note esa contracción descarrila y el maquinista se salva?

¿No sería mejor decir que la bomba solo explota si se pulsa primero el pulsador azul sin haber pulsado el rojo? Que el rojo sear un pulsador para desactivar la bomba completamente y una vez pulsado, pulsar el azul no hiciera nada ;-)

respondido el 19/11/10 a las 16:36

Pedro%20F%20Pardo's gravatar image

Pedro F Pardo
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Es que precisamente, si has leído la respuesta verás que el maquinista no se salva de ninguna manera. La cuestión es que para que el suceso azul (pulsador azul con rueda azul) influyera en el rojo o viceversa necesitaríamos una señal que se propagara más rápido que la velocidad de la luz.

( el 20/11/10 a las 00:01) darthyoda darthyoda's gravatar image
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pregunta formulada: el 03/11/10 a las 10:05

pregunta vista: 2,656 veces

última actualización: el 20/11/10 a las 00:01

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