Explorador de Relatividad Especial
Arrastra el control de velocidad para ver cómo el tiempo, la longitud y la masa se transforman a velocidades relativistas.
Transformaciones de Lorentz e invariantes del espacio-tiempo 🖖
La relatividad especial establece que las leyes de la física son invariantes en todos los sistemas inerciales y la velocidad de la luz c es constante. Reemplaza las transformaciones de Galileo por las de Lorentz, provocando la dilatación del tiempo t' = t / sqrt(1 - v²/c²) y la contracción de la longitud. El espacio-tiempo se unifica en una variedad de 4D donde el intervalo ds² = c²dt² - dx² - dy² - dz² es invariante.
Por qué el factor de Lorentz γ lo gobierna todo 🖖
Toda la herramienta gira en torno a un número: el factor de Lorentz γ = 1/√(1−β²), con β = v/c. A velocidad de paseo γ ≈ 1, así que la relatividad se esconde; cuando v se acerca a la velocidad de la luz c, γ crece sin límite. A v = 0.87c, γ = 2 — los relojes en movimiento laten a la mitad de ritmo y las longitudes se reducen a la mitad. Como alcanzar c exigiría γ = ∞, ningún objeto con masa lo logra: el precio sería energía infinita.
Un objeto veloz parece girado, no encogido 🖖
La contracción de la longitud es lo que mides, no lo que ves. Como la luz del lado lejano de un cuerpo parte antes que la del lado cercano, una fotografía de un objeto que pasa a gran velocidad lo capta aparentemente girado en vez de aplastado — una esfera conserva su contorno redondo. Esta rotación de Terrell–Penrose pasó inadvertida durante 54 años, hasta que James Terrell y Roger Penrose la descubrieron por separado en 1959.
Problemas de ejemplo
- Muon (0.9c) - Muon a 0.9c: γ=2.29, el tiempo se dilata
- Satélite GPS - Satélite GPS: dilatación pequeña pero medible
- Mitad de c - Mitad de la velocidad de la luz: γ=1.155
- 0.99c - 0.99c: γ=7.09, efectos dramáticos