Velocidad y Tiempo (Universo Mecánico 43)

Velocidad y Tiempo (Universo Mecánico 43)

SUBTITLE'S INFO:

Language: Spanish

Type: Robot

Number of phrases: 571

Number of words: 3232

Number of symbols: 15071

DOWNLOAD SUBTITLES:

DOWNLOAD AUDIO AND VIDEO:

SUBTITLES:

Subtitles generated by robot
00:03
en velocidad y tiempo vamos a comenzar hoy con una exhibición que ya han visto ustedes anteriormente tengo aquí una espiral de alambre conectada a ese galván o metro que nos dirá si una corriente eléctrica está pasando por ella el rayo va a ser ese punto de ahí se moverá en cuanto una corriente eléctrica esté pasando por ella bien tengo que conseguir que circule una corriente por este alambre tomo esta barra imantada la muevo por el interior de la espira así o
00:37
la retiro o muevo la espiral de modo que rodee el imán o la retiro eso hace fluir una corriente y ese fue uno de los descubrimientos más importantes del siglo 19 hasta ahora hemos conseguido dominar toda esa formidable maquinaria de la electricidad y del magnetismo y hemos sabido describir todas esas cosas así que expliquemos cómo funciona el experimento nos encontramos con una corriente que pasa a través del alambre lo que significa que las cargas eléctricas en el interior del cable metálico se ponen en movimiento eso
01:09
quiere decir que hay algo que ejercido sobre ella es una fuerza que o bien es igual a la carga multiplicada por la intensidad del campo eléctrico cuando existe uno que hará que se mueva las cargas o bien será igual a la carga con multiplicada por su velocidad y multiplicado vectorial mente por el campo magnético que hará también que se mueva las cargas y esa es nuestra ecuación pero cómo se utiliza para que represente el experimento que hemos visto hay dos posibilidades una de ellas
01:40
mantener la spi la quieta e inmóvil tomar el imán e introducirlo por dentro de la espiral lo que hace que circule la corriente en ese caso las propias cargas de la espira no estaban en movimiento así que no ha podido ser el campo magnético del imán el que las haya hecho moverse pero como se han movido ha tenido que haber un campo eléctrico y por tanto concluimos que un campo magnético que varía al mover el imán ha creado un campo eléctrico eso fue por supuesto el
02:11
gran descubrimiento de faraday la inducción electromagnética en el siglo 19 pero hay otra explicación completamente diferente y esta explicación independiente y diferente es esta supongamos por el contrario que mantengo quieto el imán y muevo la aspira naturalmente sucede lo mismo aunque en este caso el imán no se ha movido y no hay verificación en el campo magnético pero entonces las cargas en la espira se mueven porque yo las estoy
02:41
moviendo esas cargas tienen la velocidad v que multiplicada vectorial mente por el campo magnético de la barra imantada nos da una fuerza que hace que circule la corriente y eso explica sin duda con toda perfección el experimento que acabamos de ver o sea que esos dos fenómenos diferentes es decir la espira quieta y el imán en movimiento y el imán quieto y aspira en movimiento son en realidad dos fenómenos distintos y totalmente independientes que tienen explicaciones completamente diferentes
03:12
cuando albert einstein vio eso dijo muchachos ustedes deben estar bromeando hasta un niño sabe que esas dos cosas son lo mismo así que fue este pequeño y simple experimento el punto de partida de la teoría de la relatividad no el experimento michaelson morly ni ningún otro hecho para detectar el movimiento de la tierra a través del éter sino este sencillo y pequeño fenómeno que desde luego todo el mundo conocía pero que a nadie había preocupado excepto a albert
03:45
eisntein lo que preocupaba einstein no era que tuviésemos dificultades a la hora de explicar esos fenómenos esta ecuación nos explica perfectamente en cualquier caso lo que verdaderamente preocupaba a albert einstein era la falta de perfección interior de la teoría y en respuesta a eso lo que hizo fue elaborar una nueva teoría la especial de la relatividad que tenía justamente esa clase de perfección interior y esa teoría será el centro de nuestro estudio de hoy [Música]
04:19
los historiadores recuerdan el cambio de este siglo como una revolución [Música] en cualquier campo desde la aviación a la antropología el arte el abandono de la norma la radical en todos los frentes y el año 1905 ha creado como un mito crucial es el año en que albert eisntein invitó al mundo a continuar por la senda correcta a pensar por un momento lo que realmente es un momento [Música]
04:56
el tiempo es relativo dijo y es una cuestión de sucesos simultáneos [Música] y en la relatividad de la lista en que es una realidad independiente de cómo se la mire la simultaneidad es cuestión de opiniones observemos por ejemplo lo que sucede cuando se enciende una luz al pasar el tren de henri [Música] no la luz alcanza la parte de adelante y la parte de atrás del tren al mismo tiempo al menos así es como lo de henri pero
05:46
vamos a considerarlo desde el punto de vista de un observador en el exterior para al ver que está quieto en la hierba la parte de atrás del tren a encontrarse con la luz y la parte de delante tiende a alejarse de ella [Música] en esos dos sucesos no parecen simultáneos en absoluto y esa es la esencia del problema del tiempo y en física la explicación del problema comienza con la dilatación del tiempo
06:23
[Música] [Música] i [Música] dada la constancia de la velocidad de la luz no hay duda de que una simple regla de rayos de luz en movimiento se atrasa según el factor gamma pero siempre lo más convencional hiciera el mismo viaje se atrasaría la misma cantidad la respuesta va a estar hecha a tiempo porque si solo se retrasará el reloj de
07:13
rayos de luz se podrían comparar sus tiempos y entonces esos tiempos coinciden ambos estarían en reposo [Música] pero si el reloj de rayos de luz marchara más lento sería porque ambos están en movimiento pero en movimiento con respecto a qué ah la premisa básica de la teoría de la relatividad es que no puede haber ni movimiento absoluto ni reposo absoluto
07:49
[Música] y si no existen esas condiciones no puede haber ningún experimento que las detecte así que si la teoría de la relatividad es correcta todos los relojes del universo deben comportarse exactamente igual que un reloj de rayos de luz y eso no es precisamente un descubrimiento sobre los relojes es un hecho sobre la naturaleza misma del tiempo [Música] la dilatación del tiempo sitúa la relación entre el tiempo y el espacio
08:28
bajo una luz completamente nueva y eso es exactamente lo que estaba sucediendo en el arte y en la literatura en los primeros años en este siglo el arte como la ciencia la idea de tiempo y espacio fue mucho más que una moda pasajera [Música] justo cuando hay este intentaba poner todo bajo una nueva perspectiva virginia wolf apremiaba los escritores que fueron más allá de la formalice tica vía férrea de una frase
09:01
ningún escritor innova más en el tiempo y en el espacio que james joyce como el mundo de einstein escribe el crítico de wilson el mundo de james está siempre cambiando cuando lo perciben observadores diferentes en tiempos diferentes y así todo giró alrededor del reloj para científicos y artistas para músicos y matemáticos para poetas y filósofos [Música] y la teoría de la relatividad de
09:34
einstein llegó al menos tan lejos como cualquier imaginación creadora [Música] por la senda de la relatividad la velocidad no solo cambia la naturaleza de las cosas cambia también la manera de percibir las y es así porque la relatividad de einstein es una teoría del movimiento cuando lo ven diferentes observadores la teoría se aplica en cualquier parte incluso en brooklyn e incluye a todos los observadores incluso a un buen deportista llamado henry
10:11
dicen que henry era un rápido lanzador de pelota con eso y con un gran deseo de lanzar con los dodgers de brooklyn estaba en camino de formar parte del equipo [Música] algunos dicen que henry podía hacer volar una pelota de béisbol casi a la velocidad de la luz y desde su punto de vista parece que va bastante rápido pero desde dónde está su amigo albert parecen incluso más rápida podría la velocidad de la pelota sumada a la velocidad del tren hacer que el
10:54
lanzamiento de henri pareciera ir incluso más rápido que la velocidad de la luz por supuesto que no porque ni siquiera sobre un tren entrenándose en pruebas de velocidad nada viaja más rápido que la velocidad de la luz entonces qué es lo que está pasando aquí las estadísticas del béisbol lo resuelven utilizando un diagrama espacio-tiempo donde desde el punto de vista de henri la pelota recorre un camino y albert recorre otro
11:23
[Música] y como la distancia es un eje [Música] y el tiempo es el otro [Música] la velocidad v prima se puede ver la pendiente de cada camino exactamente igual que la velocidad de la luz se obtiene en la pendiente de su trayectoria [Música] [Aplausos]
11:57
[Música] y este gráfico la luz récord de una unidad de distancia en cada unidad de tiempo así que si es igual a 1 al mismo tiempo el tiro de henry tiene una velocidad y sube x prima de 0.6 mientras que albert yendo en la otra dirección tiene una velocidad de menos 06 [Música] eso desde el punto de vista de gente
12:35
[Música] por otra parte tal como ve las cosas al ver la velocidad de la luz continúa siendo la misma pero todas las demás velocidades se transforman porque todas las pendientes se miden respecto areces óbidos por supuesto la luz sigue recorriendo una unidad de distancia en cada unidad de tiempo por lo que sigue siendo igual a 1 pero ahora henry se está moviendo hacia adelante a una velocidad de 10 6
13:12
[Música] y la velocidad de la pelota un suv x es 0,88 [Música] en la extraña aritmética de la relatividad independientemente de cómo se mide cuando se suman dos velocidades el resultado es una velocidad menor que la de la luz [Música] así mientras que albert estarás seguramente de acuerdo en que henry arroja una pelota a gran velocidad
13:48
[Música] y él puede siempre arrojar un poco de luz sobre el tema y estar seguro de que esa luz llegará allí primero [Música] incluso a lo largo de la dirección del movimiento relativo las componentes de velocidad nunca suman una velocidad mayor que la de la luz y la transformación de la velocidad afecta a las componentes perpendiculares al movimiento porque aunque las
14:27
distancias sigan siendo las mismas el tiempo cambia de un sistema a otro [Música] una teoría incluso tan bella como la de einstein necesita ponerse a prueba y hay una prueba de la relatividad en un fenómeno llamado la desintegración de los mesones mu [Música] hasta un cuarto de siglo el doctor david
15:03
freese del m&t instituto de tecnología de massachusetts y el doctor james smith de la universidad de illinois filmaron un experimento clásico comprobando la relatividad de la dilatación del tiempo relativista y lo hicieron midiendo el flujo a través de la atmósfera de una partícula subatómica radioactiva llamada mesón creados en lo alto de la atmósfera terrestre por los rayos cósmicos procedentes del espacio exterior los mesones me salen disparados hacia abajo alinear a una velocidad aproximada
15:38
grande los experimentos de laboratorio como el realizado aquí por el doctor smith muestran que los mesones muy se desintegran de modo natural después de una vida media de sólo 2 millones signos de segundo [Música] y eso significa que incluso yendo a una velocidad próxima a la de la luz no recorrer y a mucha distancia a través de la atmósfera antes de desintegrarse [Música] o por decirlo de otra manera freeze y smith después de haber registrado 568
16:09
mesones muy por hora en su detector en la cima del nivel de washington calcularon que a la base de la montaña sólo deberían llegar 27 por una [Música] pero cuando llevaron sus equipos más abajo el nivel del mar registraron en su detector casi tantos mesones como habían registrado en la cima del monte 412 [Música] freeze y smith por supuesto no se
16:48
sorprendieron lo más mínimo la razón de esa discrepancia se explica muy bien por la teoría de la relatividad cuando los mesones viajan a velocidades próximas a la de la luz sus relojes interiores se atrasan de modo que vistos desde la tierra necesitan mucho más de dos millones y más de segundo como promedio de tiempo para desintegrarse de otra forma visto desde el sistema de referencia del mesón la atmósfera de la tierra lanzada hacia arriba hacia el mesón a una velocidad próxima a la de la luz sufre una contracción de lawrence
17:23
hasta el punto de que la partícula puede hacer todo el camino hasta el suelo en sólo dos millonésimas de segundo [Música] y un conjunto de gemelos nacidos prácticamente al mismo tiempo y en el mismo espacio se parecen mucho superficialmente y sin embargo en su interior pueden resultar tan diferentes como el día y la noche [Música] ser tan iguales y tan diferentes al
18:00
mismo tiempo puede ser la paradoja esencial de los gemelos idénticos [Música] pero en física la paradoja de los gemelos evoca otra imagen y comienza con un hecho extraordinario sobre los relojes lo mismo que la teoría de einstein sin que importe cuánto tiempo lleve marchando independientemente de que hagan tictac o den campanadas o hagan cucu todos los relojes obedecen
18:41
las reglas de la relatividad naturalmente esas reglas también se aplican al ojo humano [Música] un dispositivo de cronómetro llamado metabolismo empieza a funcionar incluso antes del momento del nacimiento y sigue funcionando hasta el final de una forma que en general se puede predecir [Música] pero qué ocurriría si el reloj humano se moviera a una velocidad próxima a la de la luz para saberlo consideremos estos dos
19:14
géneros idénticos al ver y jandro [Música] justo desde el comienzo sus relojes biológicos empiezan a funcionar perfectamente sincronizados bastante pronto sin embargo los planes mejor trazados por su padre y su madre se vienen abajo en vez de dentista al ver se hace científico henry elige lo que queda de los inmensos espacios libres el propio espacio [Música] especialmente para los gemelos idénticos
19:55
la primera separación es agridulce [Música] sin embargo viajando a una velocidad próxima a la de la luz henry no tuvo problemas a la hora de dejar a albert atrás este es el primer largo viaje de henrik para su nuevo jefe la sociedad panadera interestelar destino distancia 10 años los misión llevar una carga de pan blanco corriente y cambiarlo por bollitos son esos deliciosos pastelitos que todos los
20:26
terrícolas desean vehementemente pero eso no es tan extraordinario si henry pudiera comparar su reloj con el de albert me parecería que el reloj de jalde atrasaba y si al ver pudiera comparar su reloj con el de henry encontraría que el de henry atrasada y eso representa una paradoja como puede cada uno de los dos relojes funcionar más lento que el otro [Música] afortunadamente en la teoría de la
21:02
relatividad no hay problema en absoluto por una parte no habrá problema mientras los dos estén separados pero qué sucederá cuando no estén separados digamos cuando se junten para celebrar una reunión familiar una vez más eso no es problema para la teoría de la relatividad el hermano henry a una velocidad próxima a la de la luz necesitará unos diez años para llegar a sol situado a diez años luz y después otra década para traer sus pollitos a la tierra
21:38
para albert son unos 20 años pero para henry el gemelo que de hecho está viajando la situación parece diferente como en virtud de la contracción de lawrence la distancia sobre está contraída ese trayecto es tan rutinario como el del repartidor de la leche unos cuantos solitarios con una baraja 40 abrir y cerrar de ojos y en lo que afecta a henry ya puede saludar las luces brillantes de la ciudad eso [Música] luego con igual rapidez debido a que la
22:12
distancia se contrae de nuevo ya está de vuelta en la tierra y así cuando ellos comparan sus relojes biológicos aunque el resultado sea asombroso no hay ninguna paradoja henry el gemelo que salió disparado y luego regresó solo envejecido un par de meses mientras que al ver el gemelo que nunca conecto los sistemas inerciales ha envejecido 20 años así que incluso entre parientes el
22:47
tiempo es relativo traten de imaginar si pueden un universo totalmente vacío un universo sin nada en él absolutamente nada en un universo así de verdad no tendría sentido hablar de tiempo o de espacio los propios conceptos nada significarían si hubiese un único objeto en el universo seguiría siendo igual el tiempo y el espacio no tendrían ningún sentido
23:24
si hubiese dos objetos ya se podría decir de ellos que están cerca el uno del otro o lejos el uno del otro y en ese caso se estaría hablando del correr del tiempo y de las distancias y en el caso de haber muchos objetos en ese universo es posible imaginar que se utilizarán algunos de ellos para construir un aparato que pudiera medir el paso del tiempo para medir la distancia entre objetos pero en ese universo seguiría sin tener sentido decir que uno de esos objetos
23:54
está en reposo y todos los demás en movimiento en un universo así la ley más simple del movimiento que cabría imaginarse sería decir cada uno de los cuerpos continúa en cualquier estado de movimiento que tenga hasta que algo se interfiera y precisamente esa es la ley de inercia pero eso tiene que seguir teniendo sentido en un universo donde la luz pueda propagarse en el vacío
24:27
y si la luz tiene una velocidad determinada observada desde un sistema particular de referencia hay entonces algo así como un estado de reposo en ese sistema de referencia y toda la argumentación en que se apoyaba la ley de inercia se viene abajo bien yo no sé si hay otros universos lógicamente consistentes pero en nuestro universo ese problema se ha solucionado haciendo que la velocidad de la luz sea la misma para todos los observadores
24:59
independientemente de su estado de movimiento sabiendo eso y sólo eso podemos deducir que si hay una pareja de gemelos y uno de ellos se queda en la tierra mientras que el otro viaja a gran velocidad una estrella lejana da la vuelta y regresa el gemelo que ha viajado cuando de nuevo se encuentran será más joven que el que se ha quedado en la tierra no necesita saber nada del funcionamiento de los relojes ni de los osciladores de cristal de cuarzo ni nada sobre el metabolismo humano todas esas cosas carecen de
25:35
importancia necesito conocer solo el principio de la relatividad y la constancia de la velocidad de la luz y de eso puedo deducir que el gemelo viajero volverá más joven que el gemelo que se quedó en tierra y eso es una hazaña absolutamente sorprendente de pura lógica humano esa es la teoría de la relatividad seguiremos con ella el próximo día

DOWNLOAD SUBTITLES: