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  EL PROBLEMA DE LA SIMULTANEIDAD.

En principio parece absurdo que podamos plantearnos dudas sobre el concepto de simultaneidad o sobre si dos sucesos son simultáneos o no, pero la cosa no es tan simple.

Si los dos sucesos se producen en el mismo punto, o al menos muy cerca uno de otro, no hay problema en determinar si son sucesos simultáneos o no, pero si estos sucesos ocurren en lugares alejados la determinación de si son o no simultáneos se vuelve difícil y confusa.

Pongamos un ejemplo. Supongamos que en un vagón de un tren disponemos de dos detectores de luz, uno a cada extremo del vagón, y una lámpara en el centro. Encendemos la lámpara y observamos los detectores.

Supongamos que el tren se mueve hacia la derecha a velocidad v. Tenemos entonces que el rayo llegará antes al receptor de la derecha que al de la izquierda. Resulta que la llegada de los rayos de luz no es simultánea. Pero determinar que algo está en reposo o en movimiento es una tarea imposible. Si supongo ahora que el tren está en reposo y es el andén el que se mueve, entonces los rayos sí llegan simultáneamente a los receptores.

¿Como puedo determinar si realmente dichos rayos llegan simultáneamente o no a los receptores?

La respuesta es que no puedo, ya que no puedo saber si algo se mueve o no cuando dicho movimiento es uniforme.

Simultaneidad animadaPero el principio de relatividad me dice algo al respecto: la velocidad de la luz es la misma para todos los sistemas de referencia inerciales y puedo tomar como en reposo el sistema de referencia que desee. Así que la respuesta está en la decisión que tomemos sobre el sistema de referencia.

Si tomamos como sistema de referencia al andén, entonces los sucesos no son simultáneos. los rayos no llegan a la vez.

Si tomamos en cambio como sistema de referencia al tren, entonces los sucesos sí son simultáneos. Los rayos sí llegan a la vez.

La simultaneidad resulta ser relativa.

 

 

Esto es perturbador y muchos pensarán que esto es absurdo, que o los sucesos son simultáneos o no lo son. Yo les diría que el problema real es que la simultaneidad, en sucesos alejados, es INDETERMINABLE más que relativa.

Un pensamiento común al respecto es pensar que si disponemos de relojes perfectamente sincronizados en cada receptor, podríamos comparar la hora a la que llegan los rayos y determinar con exactitud si son o no son simultáneos los sucesos. Pero no es tan simple, pues sincronizar relojes distantes es un gran problema. Si los sincronizo con rayos de luz tengo el mismo problema que con la simultaneidad pudiendo estar desfasados. Si los sincronizo en el centro y los desplazo a los extremos resulta que el movimiento diferente hacia cada lado provocará esos mismos desfases. Si estamos en reposo es determinable la sincronización pero como el reposo es indeterminable la sincronización también lo es. La sincronización es igualmente relativa.

Es interesante indicar que este problema de la sincronización ya fue deducido por Poincaré antes que por Einstein del análisis del trabajo de Lorentz. En sus palabras: "Los relojes puestos en hora de esta manera no marcarán, por lo tanto, la hora correcta, sino que señalarán lo que podríamos llamar tiempo local, de suerte que uno de ellos retrasará respecto al otro. Poco importa puesto que no existe modo alguno de apercibirse de ello....; así como exige el principio de relatividad, no tendrá ningún medio de saber si se halla en reposo o en movimiento absoluto".

Como podemos ver, en este tema las diferencias entre Einstein y Poincaré son prácticamente nulas. únicamente difieren en que para Einstein no existe tal tiempo local. Será en todo caso un tiempo relativo, puesto que cualquier sistema de referencia inercial podrá ser tomado como en reposo. Hablar de tiempo local implicaría suponer la existencia de un tiempo absoluto, cosa que es tan indeterminable como el reposo o movimiento absolutos.

Sólo si la velocidad de la luz fuera infinita o existiera un medio de comunicación a velocidad infinita, o pudiéramos usar barras móviles absolutamente rígidas y que transmitieran la presión de modo instantáneo, podríamos encontrar un modo de comprobar la simultaneidad o sincronizar de modo absoluto. Pero nada de eso existe, lo que hace que la simultaneidad o sincronización absolutas sean inverificables y por ello Einstein procede a eliminarla esta noción de la física, igualmente que la velocidad absoluta y la aceleración absoluta, y procede a definir la simultaneidad  como lo que ocurre a la vez a la luz de medios lumínicos de visión, o sea que la simultaneidad queda como algo relativo a cada observador y su estado de movimiento.

 


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