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Guía de Relatividad - Soluciones
1.¿Qué es el espacio-tiempo?

Es el lugar geométrico donde ocurren los fenómenos físicos. Pero ha de considerarse que ese lugar geométrico está localizado en el tiempo. Es un sistema de cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal. 2.¿Puedes viajar mientras permaneces en un solo lugar del espacio?

Si, por supuesto. Todo dependerá del sistema dereferencia que se emplee. En estos momentos, por ejemplo, cuando estás leyendo esta respuesta… estás viajando con la Tierra alrededor del Sol. O con el Sistema Solar alrededor de la galaxia Vía Lácteas. Y bueno, puede haber muchos ejemplos más. 3.¿Viaja la luz por el espacio? ¿Y por el tiempo? ¿Viaja por ambos?

La luz viaja por el espacio. Si se considera que la luz es una onda electromagnética o unfotón (según la teoría que se quiera utilizar), ella viaja para ir de un lugar a otro, por ejemplo ... del Sol a la Tierra. Viaja por el tiempo. Depende lo que consideremos como “viajar por el tiempo”, si ello significa que no ocurre que la luz en un momento está en un lugar y luego está en otro sin que entre ambos eventos transcurra tiempo, entonces sí, viaja por el tiempo. Una idea podría ser… laluz que hoy percibimos de una estrella muy lejana, corresponde a una luz que se originó hace mucho tiempo y ha estado viajando a través del tiempo para llegar ahora a ser visible por nosotros. 4.¿Qué es la dilatación del tiempo?

Es una consecuencia de la Teoría de la Relatividad, y significa que el tiempo que transcurre para un objeto que se mueve con cierta velocidad, respecto a un sistema dereferencia inercial, transcurre más lentamente. 5.¿Qué queremos decir cuando afirmamos que el movimiento es relativo?

Significa que la descripción de un movimiento depende del sistema de referencia que se emplee. Un pasajero en un bus puede estar moviéndose respecto a la calle, que se puede considerar en reposo, pero no se mueve respecto a otro pasajero del mismo bus que va sentado junto a él.6.La rapidez de una pelota en el momento que la atrapas cuando es lanzada desde un camión en movimiento depende de la rapidez y la dirección del camión. ¿Depende de manera similar la rapidez de la luz que llega de una fuente en movimiento de la rapidez y la dirección de la fuente?

No. La rapidez de la luz es la misma en cualquier sistema de referencia. Constituye uno de los pilares de laTeoría de la Relatividad. 7.¿Qué queremos decir cuando afirmamos que la rapidez de la luz es una constante?

Significa que un medio homogéneo determinado el valor que tiene no se modifica. 8.Si observamos el paso de una nave espacial y vemos que el tiempo de sus habitantes transcurre con lentitud, ¿cómo ven ellos que transcurre nuestro tiempo?

Bueno, para ellos nosotros somos los que nos movemos,por lo tanto ellos dirán que el tiempo nuestro es el que transcurre más lento. 9.Explica por qué cuando observamos las estrellas en una noche despejada estamos mirando hacia el pasado.

Hernán Verdugo Fabiani Profesor de Matemática y Física www.hverdugo.cl

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Debido a que la luz no viaja, de un lugar a otro, de forma inmediata, tiene una velocidad finita, por lo tanto emplea tiempo en ir deun lugar a otro. La luz que salió de una estrella hace cierto tiempo y que vemos ahora, es la luz que se emitió en tiempos pasados. 10.¿Es posible que una persona tenga una edad biológica mayor que la de sus padres?

Si, esto es una de las consecuencias del efecto conocido como “dilatación del tiempo”. La paradoja de los gemelos lo explica bien. Dos personas están en la Tierra, considerada unsistema de referencia inercial, una de ellas viaja en una nave a cierto lugar en el espacio con una gran velocidad, cuando regresa el tiempo transcurrido en el sistema en reposo (la Tierra en este caso) es mayor al mismo tiempo correspondiente al transcurrido en la nave que se movió con la persona que viajó. En consecuencia la persona que quedó en Tierra envejeció más que la que estuvo viajando....