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La luz, ¿no envejece?
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Autor Mensaje
Egelion
Administrador
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:36 am    Asunto: La luz, ¿no envejece? Responder citando

Tengo esa duda existencial: Según la Teoría de la Relatividad el tiempo pasa más lento para cuerpos que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, pero ¡la luz viaja a la velocidad de la luz! Entonces, los fotones que partieron hace millones de años de las estrellas, ¿tienen la misma edad cuando los vemos?

Saludos.

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Gorinkai
Leyenda
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 8:25 am    Asunto: Responder citando

Me temo que aquí hay una confusión y un batiburrillo de conceptos importante. Voy a simplicar un poco (bueno, mucho) un par de detalles, a ver si puedo aclarar un poco el asunto.

Edad y envejecimiento son conceptos diferentes. El segundo sólo tiene sentido aplicado a entidades macroscópicas susceptibles de cambio.

Un fotón que se crea en un proceso determinado, por ejemplo cuando un electrón cambia de órbita y libera energía (dejemos de lado, para simplificar, los entresijos de la dualidad onda-partícula y otras hierbas semejantes) sale volando a la velocidad de la luz, y ahí estamos. Es inalterable hasta que interaccione con algo (por ejemplo, cuando choque con una partícula cualquiera, momento en que desaparece). Si viaja por el espacio durante un millón de años, tiene una edad de un millón de años. Podríamos asimilar edad a "tiempo de existencia", y eso es independiente de cualquier cuestión relativista.

Pero es que, además, está el asunto de los sistemas de referencia. Si pasamos a un sistema macroscópico, una nave que viaje a 0,999 de la velocidad de la luz (por ejemplo), el tiempo no pasa más lento (eso es una simplificación brutal "Muy Interesante style"). Para un observador que viaja en la nave, un segundo es un segundo, aunque a un observador externo le parezca, desde su sitema de referencia, que ese segundo dura montones de años. El viajero de la nave envejece un segundo durante ese segundo. Y digo envejece porque como sistema macroscópico (organismo vivo, cuyo estado va cambiando) sufre los efectos de la entropía: sus componentes reaccionan física y químicamente y se pueden medir los efectos (desgaste, degeneración; con el tiempo, destrucción del organismo...). La edad del viajero en la nave cuando transcurre un segundo, desde su sistema de refencia, es la que tenía más un segundo. Pero aquí, "edad" sería el concepto macroscópico que tenemos de la edad, y comparar eso con un fotón que no interacciona con nada no tiene sentido.

Luego podemos complicar las cosas considerando que la luz es onda y existen fenómenos de "envejecimiento" asociados (distorsión, dispersión, desplazamientos de la longitud de onda...), pero eso ya no tiene que ver con la pregunta. Tu duda nace de una confusión/simplificación de conceptos: coger términos usados en sistemas macroscópicos no relativistas e intentar aplicarlos a partículas fundamentales que se mueven a la velocidad de la luz. Es lógico que no cuadren las cuentas, y lo que ocurre en realidad es que el lenguaje corriente es ambiguo, y además no se puede aplicar aquí. Estamos hablando de conceptos diferentes que juegan en ligas que no tienen nada que ver una con la otra. Resumiendo (y repitiéndome): un fotón que se crea y viaja un millon de años, tiene un millón de años (concepto "tiempo" desde nuestro sistema de referencia). Por otro lado, si no cambia (se altera), evidentemente no "envejece" (concepto entropía). En cualquier caso, olvídate de la velocidad de la luz, que aquí sólo sirve para confundir las cosas.

(No sé si me he explicado bien, y ya asumo que he aplicado algunas simplificaciones bestiales, pero tengo que ponerme a trabajar y no puedo extenderme. Si algún físico de guardia quiere ampliar o matizar algo, se lo agradeceré).

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Egelion
Administrador
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 4:24 pm    Asunto: Responder citando

Gorin, aunque a tí y a mí nos rechine todo lo que implica la teoría de la relatividad, ésta ha sido comprobada hasta la saciedad y sí, el tiempo pasa más despacio en una nave que viaje a una velocidad significativa que aquí en la Tierra. Esto ha sido comprobado y demostrado muchas veces desde que Einstein formuló la teoría, por gente que incluso llegan a entenderla Very Happy , a pesar de todas las paradojas que hay sobre ella. Por ejemplo, es cierto que los astronautas tienen ya una "deuda temporal" y han avanzado "realmente" unos segundos en el tiempo, o sea que han envejecido unos segundos menos que si no hubieran estado volando a grandes velocidades.

Por otro lado, mi pregunta se refiere a que si el tiempo transcurrido para el fotón en el viaje desde una estrella sería nulo. Según la relatividad, el tiempo transcurrido "realmente" para alguien que viaja a velocidades cercanas a la de la luz pasa mucho más despacio que para alguien que está en el sistema inercial de referencia (en este caso el que contiene a la estrella y a la Tierra). Alcanzar la velocidad de la luz es imposible, pero la luz viaja a esa velocidad, de ahí mi pregunta: ¿El tiempo transcurrido en el viaje para alguien que viajara sentado en el fotón sería cero?

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instanton
Gurú
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Registrado: Feb 08, 2005
Mensajes: 3420
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 5:22 pm    Asunto: Responder citando

Muy buena explicación Gorinkai.
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Gorinkai
Leyenda
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 5:35 pm    Asunto: Responder citando

Egelion escribió:
Gorin, aunque a tí y a mí nos rechine todo lo que implica la teoría de la relatividad

No, si a mí no me rechina: yo soy de esos que la entendieron (la especial, al menos). Mr. Green

Cita:
Por otro lado, mi pregunta se refiere a que si el tiempo transcurrido para el fotón en el viaje desde una estrella sería nulo.

Eso es lo malo de usar el lenguaje corriente para este tipo de preguntas: la ambigüedad y la falta de precisión. Ahora ha salido mejor. Razz

Cita:
Alcanzar la velocidad de la luz es imposible, pero la luz viaja a esa velocidad, de ahí mi pregunta: ¿El tiempo transcurrido en el viaje para alguien que viajara sentado en el fotón sería cero?

Venga, aceptemos el experimento irreal: La respuesta es "sí, sería cero". De paso, la masa de ese alguien que viajara sentado en el fotón sería infinita. Es decir, se nos plantean algunos problemas de realismo en el experimento (por eso cuando estudias relatividad te hacen énfasis en que no lleves demasiado lejos los símiles con acciones macroscópicas sublumínicas), pero si se trataba de una cavilación ociosa, pues ya está contestado: el fotón no "envejece".

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Gorinkai
Leyenda
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 5:39 pm    Asunto: Responder citando

instanton escribió:
Muy buena explicación Gorinkai.

Pues hacía mucho tiempo que no me metía en estos berenjenales... Laughing

Y gracias. Wink

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Egelion
Administrador
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 6:05 pm    Asunto: Responder citando

Gorinkai, gracias por la explicación, me parece muy interesante que la luz no "envejezca".
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Gorinkai
Leyenda
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 6:58 pm    Asunto: Responder citando

No me excomulgarán; soy físico Wink y además me he cubierto las espaldas con lo de "cavilación ociosa". Ya dije en el primer mensaje que los términos de la pregunta no eran compatibles, y en el segundo, que el lenguaje "sublumínico" no se puede aplicar a los cálculos relativistas.

Además, existe venia gremial cuando hay que explicar cosas a los "no físicos". Entre bueyes no hay cornadas. Mr. Green

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Egelion
Administrador
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:13 pm    Asunto: Responder citando

Gorinkai escribió:
No me excomulgarán; soy físico Wink y además me he cubierto las espaldas con lo de "cavilación ociosa". Ya dije en el primer mensaje que los términos de la pregunta no eran compatibles, y en el segundo, que el lenguaje "sublumínico" no se puede aplicar a los cálculos relativistas.

Además, existe venia gremial cuando hay que explicar cosas a los "no físicos". Entre bueyes no hay cornadas. Mr. Green


Hay algo que no entiendo, si no te excomulgan ¿por qué te tienes que "cubrir las espaldas"?
¿Debe primar el rigor antes que el entendimiento con los "no físicos"?
Lo de "cavilación ociosa" ¿es por preguntar? ¿estaré menos ocioso si no pregunto nada?

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instanton
Gurú
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Registrado: Feb 08, 2005
Mensajes: 3420
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:17 pm    Asunto: Responder citando

Gorinkai escribió:

Además, existe venia gremial cuando hay que explicar cosas a los "no físicos". Entre bueyes no hay cornadas. Mr. Green


Je,je,je,je,je. Por supuesto.

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Egelion
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:20 pm    Asunto: Responder citando

De todas formas añado: Gracias por el revolcón físico, o por las cornadas. ¿Quiere eso decir que no debo preguntar?
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instanton
Gurú
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Registrado: Feb 08, 2005
Mensajes: 3420
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:23 pm    Asunto: Responder citando

Sin duda es que has leído mi firma, Egelion,je,je,je,je. No creo que Gorinkai quisiese decir eso, es que los borgs son así de directos Twisted Evil .
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Egelion
Administrador
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:39 pm    Asunto: Responder citando

instanton escribió:
Sin duda es que has leído mi firma, Egelion,je,je,je,je. No creo que Gorinkai quisiese decir eso, es que los borgs son así de directos Twisted Evil .


¡Qué susto! Por un momento pensé que me tomábais por un usuario. ::037

¿Borg? ¿Algún tipo de bicho? ¿Quizá un ente "físico"?



Ultima edición por Egelion el Jue Ago 25, 2005 7:51 pm, editado 1 vez
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Curro
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Registrado: Feb 02, 2005
Mensajes: 15971
Ubicación: Madriz
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 7:39 pm    Asunto: Responder citando

¿O sea que a pesar de los años, el fotoncito jóven y freso que salió de la hermosa estrella no se va apagando y arrugando y perdiendo velocidad hasta que necesita un microbastoncito para avanzar y finalmente tosiendo y tosiendo llega hasta el humilde ojito del niño de 6 años que por primera vez en su vida está en el campo de noche y levantando la vista ve una estrella?


Ultima edición por Curro el Jue Ago 25, 2005 8:05 pm, editado 1 vez
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Meteco
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Registrado: Feb 09, 2005
Mensajes: 12951
Ubicación: En la entreplanta
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 8:00 pm    Asunto: Responder citando

No. No le da tiempo Very Happy

_________________
Lee y serás leído.

Jons dijo:

"Rajoy és com jo..."
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Egelion
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 8:19 pm    Asunto: Responder citando

Las conclusiones más inmediatas que se me ocurren son:

-- El electrón no tiene noción del tiempo, porque cuando va a salir resutla que ya ha llegado.

-- Debe considerarse a sí mismo Dios porque, según lo ve el propio electrón, está en todas partes al mismo tiempo.



Ultima edición por Egelion el Jue Ago 25, 2005 11:07 pm, editado 1 vez
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kaoss
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Registrado: Feb 06, 2005
Mensajes: 3053
Ubicación: Barcelona
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 11:00 pm    Asunto: Responder citando

Egelion escribió:

¡Qué susto! Por un momento pensé que me tomábais por un usuario. ::037

¿Borg? ¿Algún tipo de bicho? ¿Quizá un ente "físico"?
Editando: ¿El de la Guerra de las Galaxias? Rolling Eyes


Stark Trek, La nueva generación. Son los malos.


_________________
There's a ghost in me
wants to say 'I'm sorry',
doesn't mean I'm sorry
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Egelion
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Registrado: Jan 30, 2005
Mensajes: 1627
Ubicación: Ovieu
MensajePublicado: Jue Ago 25, 2005 11:05 pm    Asunto: Responder citando

kaoss escribió:
Egelion escribió:

¡Qué susto! Por un momento pensé que me tomábais por un usuario. ::037

¿Borg? ¿Algún tipo de bicho? ¿Quizá un ente "físico"?
Editando: ¿El de la Guerra de las Galaxias? Rolling Eyes


Stark Trek, La nueva generación. Son los malos.


Gracias, es que hace la tira que no veo Star Trek y ando despistado.

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Gorinkai
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Vie Ago 26, 2005 10:50 am    Asunto: Responder citando

Egelion escribió:
Hay algo que no entiendo, si no te excomulgan ¿por qué te tienes que "cubrir las espaldas"?

Para que nadie salga diciendo "lo que dices de xxx no es exacto porque..." y la discusión se vaya por las nubes y sólo puedan seguirla cuatro gatos. Dejo claro que ya sé yo mismo que no soy exacto ni riguroso con la terminología; que estoy intentando explicar la idea para legos.

Cita:
¿Debe primar el rigor antes que el entendimiento con los "no físicos"?

Al contrario. Precisamente estoy siendo menos riguroso para que se entienda. Si en vez de decir "el tío que va sentado en el fotón..." (una barbaridad) digo "si nos situamos en el sistema de referencia inercial del observador independiente que se desplaza a c..." (un planteamiento de Gedankenexperiment válido), y me expreso así en todo el mensaje, sólo me van a seguir los cuatro gatos que no necesitan que se lo explique porque ya lo saben.

Cita:
Lo de "cavilación ociosa" ¿es por preguntar? ¿estaré menos ocioso si no pregunto nada?

"Cavilación ociosa" significa "planteamiento poco riguroso, del que somos conscientes que es poco riguroso, pero que aceptamos de entrada porque sabemos que es sólo una aproximación superficial al problema". ¿Más claro así? Mr. Green

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Gorinkai
Leyenda
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 7291
Ubicación: En Marte
MensajePublicado: Vie Ago 26, 2005 10:54 am    Asunto: Responder citando

Curro escribió:
También mis felicitaciones a Gorinkai por su explicación. A veces se explica como Asimov.

Hombre, pues gracias sinceras. Asimov como novelista ni me entusiasma ni me deja de gustar, pero como divulgador científica siempre lo he considerado como para quitarse el sombrero. Very Happy

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