EINSTEIN Y LA RELATIVIDAD DE LA SIMULTANEIDAD

 

En uno de los varios ejemplos con los que el joven Albert Einstein explicaba su teoría de la relatividad, vemos que un concepto tan aparentemente unívoco como el de simultaneidad, también puede (y debe) ser puesto en entredicho.

Imaginemos un terraplén, sobre el cual se sitúan unos carriles por los que marcha un tren muy largo a velocidad constante v, y en la dirección que se indica en el dibujo. Para los pasajeros que viajan en el tren supondrá una ventaja utilizar éste como un cuerpo de referencia rígido (sistema de coordenadas). Los viajeros referirán todos los sucesos al tren. Todo suceso que tenga lugar a lo largo de las vías, tendrá lugar también en un punto determinado del tren. También la definición de simultaneidad puede darse de igual forma con respecto al ferrocarril que con respecto al terraplén. Como consecuencia natural de todo esto, surge sin embargo, la siguiente cuestión:

Dos sucesos, por ejemplo dos rayos A y B, que sean simultáneos con respecto al terraplén, ¿son también simultáneos con respecto al tren? Enseguida veremos que la respuesta debe ser negativa.

Cuando decimos que las chispas eléctricas A y B son simultáneas con respecto al terraplén, esto significa que los rayos de luz que parten de A y B, donde han caído las chispas, convergen en el punto medio M del trayecto A-B del terraplén. Pero los sucesos A y B corresponden también a posiciones A y B en el tren. Sea M’ el punto medio del trayecto A-B del tren en marcha. En el momento en que caen las chispas, visto desde el terraplén, este punto M’ coincide ciertamente con el punto M, pero se mueve hacia la derecha con la velocidad v del tren. Un observador que sentado en el tren en la posición M’ no participara de dicha velocidad, permanecería constantemente en M, y los rayos de luz que partiesen de las descargas A y B llegarían a él simultáneamente; es decir, estos dos rayos de luz se encontrarían  precisamente donde él se halla situado. Pero en realidad, visto desde el terraplén, dicho observador corre al encuentro del rayo de luz procedente de B, y huye delante del rayo de luz que proviene de A. Por consiguiente, verá antes el rayo de luz procedente de B que el que proviene de A. De modo que aquellos observadores que utilizan el ferrocarril como cuerpo de referencia tienen que llegar al resultado de que la chispa B ha caído antes que la chispa A.

Sucesos que con respecto al terraplén son simultáneos, no lo son con respecto al tren y viceversa. Estamos ante lo que puede llamarse relatividad de la simultaneidad. Todo cuerpo de referencia (sistema de coordenadas) tiene su tiempo particular. La especificación de un tiempo sólo tiene sentido cuando se indica el cuerpo de referencia al cual hace relación dicha especificación. Antes de la teoría de la relatividad, la física supuso siempre tácitamente que el significado de los datos temporales era absoluto, es decir, independiente del estado de movimiento del cuerpo de referencia. Pero acabamos de ver que esa suposición es incompatible con la definición inmediata de simultaneidad. Desaparece por lo tanto el conflicto entre la ley de propagación de la luz en el vacío y el principio de la relatividad. En contra de quienes en los primeros años de su formulación, se opusieron a dicho principio alegando una supuesta complejidad, el joven Einstein demostró que muy al contrario, su teoría lejos de complicar, viene a simplificar en cierta forma nuestro universo físico. En Bigotini no podemos hacer otra cosa que aplaudir entusiasmados.

El mundo en que vivimos es consecuencia de nuestro pensamiento. No podemos cambiar el mundo sin cambiar nuestra forma de pensar. Albert Einstein.