1
00:00:00,000 --> 00:00:04,000
Seguramente ya conoceréis la teoría de la Relatividad Especial.

2
00:00:04,000 --> 00:00:06,500
Si ya estáis familiarizados con esta teoría,

3
00:00:06,500 --> 00:00:10,000
quiero que penséis en la primera vez que escuchasteis hablar acerca de ésta,

4
00:00:10,000 --> 00:00:14,500
una teoría tan rara y con fórmulas tan extrañas y difíciles de entender.

5
00:00:14,500 --> 00:00:17,000
Buenas tardes, soy Ignacio Zotagamu,

6
00:00:17,000 --> 00:00:20,500
y en mi proyecto de investigación he decidido darle otro enfoque

7
00:00:20,500 --> 00:00:23,000
a la teoría de la Relatividad Especial,

8
00:00:23,000 --> 00:00:25,000
explicándola de una forma mucho más visual,

9
00:00:25,000 --> 00:00:28,000
utilizando gráficas creadas por mí mismo,

10
00:00:28,000 --> 00:00:33,500
en las que analizo las consecuencias y efectos de la teoría de la Relatividad,

11
00:00:33,500 --> 00:00:36,500
así como algunos casos particulares.

12
00:00:36,500 --> 00:00:41,000
Lo primero que debo explicar acerca de esta teoría son sus postulados,

13
00:00:41,000 --> 00:00:43,000
y es que una de las maravillas de la Relatividad

14
00:00:43,000 --> 00:00:46,000
es que se basa en tan solo dos afirmaciones.

15
00:00:46,000 --> 00:00:49,500
La primera de ellas es el principio de Relatividad.

16
00:00:49,500 --> 00:00:51,500
Según el principio de Relatividad,

17
00:00:51,500 --> 00:00:57,000
cualquier sistema de referencia inercial es válido para describir un movimiento,

18
00:00:57,000 --> 00:01:02,000
ya que las leyes de la física son iguales en todos los sistemas inerciales.

19
00:01:02,000 --> 00:01:06,500
El otro postulado de esta teoría es la invariancia de la velocidad de la luz,

20
00:01:06,500 --> 00:01:11,000
y es que ésta es siempre la misma en todos los sistemas de referencia inerciales.

21
00:01:11,000 --> 00:01:15,000
Es decir, si yo corriera con una linterna y la encendiera,

22
00:01:15,000 --> 00:01:19,500
un tercer observador no mediría la velocidad de la luz de la linterna

23
00:01:19,500 --> 00:01:23,000
como mi velocidad corriendo más la velocidad de la luz,

24
00:01:23,000 --> 00:01:27,000
sino simplemente la velocidad de la luz.

25
00:01:27,000 --> 00:01:31,000
Esto tiene algunas consecuencias de lo más interesantes,

26
00:01:31,000 --> 00:01:32,500
pero antes de entrar en ellas,

27
00:01:32,500 --> 00:01:36,500
debo explicar brevemente cómo funcionan las gráficas que he creado.

28
00:01:36,500 --> 00:01:39,000
Estas son gráficas espacio-tiempo,

29
00:01:39,000 --> 00:01:41,500
también llamadas diagramas de Minkowski.

30
00:01:41,500 --> 00:01:45,500
Sin embargo, están retocadas para que la velocidad de la luz sea 1,

31
00:01:45,500 --> 00:01:50,000
es decir, recorra una unidad de espacio por cada unidad de tiempo.

32
00:01:50,000 --> 00:01:53,000
Otro factor importante acerca de estas gráficas

33
00:01:53,000 --> 00:01:55,000
es el cambio de sistema de referencia.

34
00:01:55,000 --> 00:01:57,500
Para cambiar nuestro sistema de referencia,

35
00:01:57,500 --> 00:02:00,500
primero debemos escoger el objeto que queremos que lo sea,

36
00:02:00,500 --> 00:02:03,000
en este caso, la recta gris.

37
00:02:03,000 --> 00:02:05,000
La línea de universo de este objeto,

38
00:02:05,000 --> 00:02:07,500
es decir, la línea que traza en la gráfica,

39
00:02:07,500 --> 00:02:10,000
pasará a ser nuestro nuevo eje de tiempo,

40
00:02:10,000 --> 00:02:14,000
puesto que siempre estará en la coordenada de espacio igual a cero.

41
00:02:14,000 --> 00:02:16,000
Para hallar el nuevo eje de espacio,

42
00:02:16,000 --> 00:02:19,500
debemos trasladar el ángulo que forma el nuevo eje de tiempo

43
00:02:19,500 --> 00:02:21,500
con la velocidad de la luz,

44
00:02:21,500 --> 00:02:25,500
ya que ésta siempre será la bisectriz de los dos ejes,

45
00:02:25,500 --> 00:02:29,500
puesto que he decidido que mi proyecto de investigación valga 1.

46
00:02:29,500 --> 00:02:32,000
Lo último que debemos hacer es hallar los nuevos valores

47
00:02:32,000 --> 00:02:34,500
de las unidades de espacio y tiempo.

48
00:02:34,500 --> 00:02:37,500
Eso se hace hallando los puntos de corte de los nuevos ejes

49
00:02:37,500 --> 00:02:40,500
con estas hiperbolas.

50
00:02:40,500 --> 00:02:42,500
Una vez entendido esto,

51
00:02:42,500 --> 00:02:45,500
vamos a analizar ciertas consecuencias de la teoría

52
00:02:45,500 --> 00:02:48,500
en nuestro mundo.

53
00:02:48,500 --> 00:02:50,500
La primera consecuencia que voy a mencionar

54
00:02:50,500 --> 00:02:53,500
es la ruptura con el concepto de simultaneidad,

55
00:02:53,500 --> 00:02:55,500
y es que gracias a la relatividad,

56
00:02:55,500 --> 00:02:58,000
sabemos que dos sucesos que son simultáneos

57
00:02:58,000 --> 00:02:59,500
en un sistema de referencia

58
00:02:59,500 --> 00:03:02,500
no tienen por qué serlo en otro.

59
00:03:02,500 --> 00:03:04,500
Según el sistema de referencia verde,

60
00:03:04,500 --> 00:03:08,000
los sucesos 1 y 2 son simultáneos.

61
00:03:08,000 --> 00:03:11,500
Sin embargo, si cambiamos nuestro sistema de referencia

62
00:03:11,500 --> 00:03:15,000
y trazamos paralelas al nuevo eje de espacio,

63
00:03:15,000 --> 00:03:18,000
podemos observar que cortan al eje de tiempo

64
00:03:18,000 --> 00:03:19,500
en dos puntos distintos,

65
00:03:19,500 --> 00:03:23,000
es decir, ya no son simultáneos.

66
00:03:23,000 --> 00:03:24,500
Como acabo de mostrar,

67
00:03:24,500 --> 00:03:26,500
el tiempo ya no es absoluto y único

68
00:03:26,500 --> 00:03:28,500
en todos los sistemas de referencia.

69
00:03:28,500 --> 00:03:31,000
Además, pasa más lento para un objeto

70
00:03:31,000 --> 00:03:33,000
cuanto más rápido se mueve este.

71
00:03:33,000 --> 00:03:35,000
Esta es la dilatación del tiempo

72
00:03:35,000 --> 00:03:38,000
y es otra consecuencia de la relatividad.

73
00:03:38,000 --> 00:03:41,000
Para explicar esto no utilizaré una gráfica,

74
00:03:41,000 --> 00:03:42,000
sino una imagen,

75
00:03:42,000 --> 00:03:44,000
ya que aunque resulte algo contraintuitivo,

76
00:03:44,000 --> 00:03:45,500
es fácil de entender.

77
00:03:45,500 --> 00:03:48,000
Imaginemos que dentro de un tren

78
00:03:48,000 --> 00:03:51,000
que se mueve a cierta velocidad hay una persona.

79
00:03:51,000 --> 00:03:53,500
Esta persona dispara un rayo de luz

80
00:03:53,500 --> 00:03:56,500
hacia el techo que rebota y vuelve a su origen,

81
00:03:56,500 --> 00:04:00,000
recorriendo una distancia 2D.

82
00:04:00,000 --> 00:04:03,000
Este mismo fenómeno es observado por una persona

83
00:04:03,000 --> 00:04:04,500
desde fuera del tren.

84
00:04:04,500 --> 00:04:07,500
Para esta persona la luz no solo viaja verticalmente,

85
00:04:07,500 --> 00:04:09,500
sino también horizontalmente,

86
00:04:09,500 --> 00:04:11,500
ya que avanza con el tren.

87
00:04:11,500 --> 00:04:13,500
Al comparar las dos situaciones

88
00:04:13,500 --> 00:04:15,500
vemos que para el observador externo

89
00:04:15,500 --> 00:04:18,000
la luz ha recorrido más espacio.

90
00:04:18,000 --> 00:04:20,500
La conclusión más lógica parece ser

91
00:04:20,500 --> 00:04:22,500
que la luz ha recorrido más espacio

92
00:04:22,500 --> 00:04:26,000
en el mismo tiempo porque ha viajado más rápido.

93
00:04:26,000 --> 00:04:27,000
Sin embargo,

94
00:04:27,000 --> 00:04:29,500
según el segundo postulado de la relatividad,

95
00:04:29,500 --> 00:04:31,500
sabemos que esto no es posible.

96
00:04:31,500 --> 00:04:34,000
Y la única conclusión que nos queda

97
00:04:34,000 --> 00:04:37,000
es que la luz ha recorrido más espacio

98
00:04:37,000 --> 00:04:38,500
a la misma velocidad

99
00:04:38,500 --> 00:04:40,500
porque para el observador externo

100
00:04:40,500 --> 00:04:42,500
ha pasado más tiempo.

101
00:04:44,500 --> 00:04:47,000
La siguiente consecuencia que voy a mencionar

102
00:04:47,000 --> 00:04:49,000
es la contracción del espacio.

103
00:04:49,000 --> 00:04:52,000
Y es que cuanto más rápido se mueva un objeto,

104
00:04:52,000 --> 00:04:54,000
más disminuye su longitud.

105
00:04:54,000 --> 00:04:56,500
Esto se puede representar en las gráficas

106
00:04:56,500 --> 00:04:59,500
representando un objeto con longitud,

107
00:04:59,500 --> 00:05:02,500
dibujando las líneas de universo

108
00:05:02,500 --> 00:05:04,500
de sus dos extremos.

109
00:05:04,500 --> 00:05:07,500
Para medir la longitud de este objeto

110
00:05:07,500 --> 00:05:09,500
simplemente hay que trazar una paralela

111
00:05:09,500 --> 00:05:11,000
al eje de espacio

112
00:05:11,000 --> 00:05:14,500
y medir la distancia entre sus puntos de corte A y B.

113
00:05:14,500 --> 00:05:16,000
Sin embargo,

114
00:05:16,000 --> 00:05:18,000
al cambiar el sistema de referencia,

115
00:05:18,000 --> 00:05:20,000
en este caso por uno que se mueve

116
00:05:20,000 --> 00:05:22,000
a la mitad de la velocidad de la luz,

117
00:05:22,000 --> 00:05:24,000
podemos observar que la inclinación

118
00:05:24,000 --> 00:05:26,000
del eje de espacio cambia,

119
00:05:26,000 --> 00:05:29,500
por lo que hay mayor distancia entre A y B.

120
00:05:29,500 --> 00:05:31,500
Sin embargo, hay que recordar

121
00:05:31,500 --> 00:05:33,500
que la medida de una unidad de espacio

122
00:05:33,500 --> 00:05:35,000
también aumenta,

123
00:05:35,000 --> 00:05:38,000
por lo que ahora es claramente menor que 1.

124
00:05:39,000 --> 00:05:42,000
Ahora analizaré ciertas situaciones

125
00:05:42,000 --> 00:05:44,000
que aparentan ser paradójicas

126
00:05:44,000 --> 00:05:46,000
en la relatividad.

127
00:05:46,000 --> 00:05:48,000
La primera situación de la que voy a hablar

128
00:05:48,000 --> 00:05:50,500
es de la paradoja de los gemelos.

129
00:05:50,500 --> 00:05:53,500
En esta paradoja se habla de dos gemelos,

130
00:05:53,500 --> 00:05:55,500
A y B.

131
00:05:55,500 --> 00:05:58,500
El gemelo A viaja a la mitad de la velocidad

132
00:05:58,500 --> 00:06:01,000
de la luz en una nave espacial.

133
00:06:01,000 --> 00:06:03,000
En un punto largo decide dar la vuelta

134
00:06:03,000 --> 00:06:04,500
y volver a la Tierra,

135
00:06:04,500 --> 00:06:07,500
donde lo está esperando su hermano gemelo B.

136
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
Como A ha estado viajando tan rápido,

137
00:06:11,000 --> 00:06:13,500
para él el tiempo ha pasado más lento,

138
00:06:13,500 --> 00:06:16,500
por lo que es ahora más joven que su hermano B.

139
00:06:16,500 --> 00:06:19,500
Sin embargo, según el principio de relatividad,

140
00:06:19,500 --> 00:06:22,500
sabemos que cualquier sistema de referencia inercial

141
00:06:22,500 --> 00:06:25,500
es válido para describir un movimiento,

142
00:06:25,500 --> 00:06:27,500
por lo que podemos expresar esto

143
00:06:27,500 --> 00:06:29,500
desde el punto de vista de A.

144
00:06:29,500 --> 00:06:31,500
Desde el punto de vista de A,

145
00:06:31,500 --> 00:06:33,500
él ha estado quieto en su nave,

146
00:06:33,500 --> 00:06:35,500
y ha sido su hermano B en la Tierra

147
00:06:36,500 --> 00:06:39,500
Sin embargo, si este es el caso,

148
00:06:39,500 --> 00:06:43,500
debería ser B quien fuera más joven que su hermano,

149
00:06:43,500 --> 00:06:45,500
y esto no es así.

150
00:06:45,500 --> 00:06:47,500
La solución a esta paradoja

151
00:06:47,500 --> 00:06:49,500
reside en la ruptura con el...

152
00:06:49,500 --> 00:06:50,500
Uy, perdón.

153
00:06:50,500 --> 00:06:52,500
Reside en este pico de aquí,

154
00:06:52,500 --> 00:06:55,500
y es que representa una aceleración.

155
00:06:57,500 --> 00:07:00,500
Hay que recordar que el principio de relatividad

156
00:07:00,500 --> 00:07:02,500
tan solo se aplica en sistemas inerciales,

157
00:07:02,500 --> 00:07:04,500
y una aceleración es descrita en física

158
00:07:04,500 --> 00:07:06,500
como cualquier variación en el módulo,

159
00:07:06,500 --> 00:07:10,500
la dirección o el sentido de una velocidad,

160
00:07:10,500 --> 00:07:12,500
por lo que este caso no entra

161
00:07:12,500 --> 00:07:14,500
en el ámbito de aplicación de esta teoría.

162
00:07:14,500 --> 00:07:18,500
Sin embargo, sí es posible analizar gráficamente

163
00:07:18,500 --> 00:07:21,500
cuál de los dos hermanos estaba realmente moviéndose,

164
00:07:21,500 --> 00:07:23,500
y así se hace en el proyecto.

165
00:07:24,500 --> 00:07:26,500
El siguiente caso que voy a mencionar

166
00:07:26,500 --> 00:07:29,500
es la paradoja del granero y la pértiga.

167
00:07:29,500 --> 00:07:31,500
En esta paradoja se habla de un corredor

168
00:07:31,500 --> 00:07:33,500
que sostiene una pértiga.

169
00:07:33,500 --> 00:07:35,500
Este corredor corre hacia un granero

170
00:07:35,500 --> 00:07:36,500
que tiene dos puertas,

171
00:07:36,500 --> 00:07:38,500
la una enfrente de la otra.

172
00:07:38,500 --> 00:07:40,500
Cuando la pértiga está en reposo,

173
00:07:40,500 --> 00:07:43,500
su longitud es mayor que la del granero.

174
00:07:43,500 --> 00:07:46,500
Sin embargo, el corredor corre tan rápido

175
00:07:46,500 --> 00:07:48,500
que la pértiga encoge,

176
00:07:48,500 --> 00:07:50,500
y encoge lo justo para caber completamente

177
00:07:50,500 --> 00:07:52,500
dentro del granero.

178
00:07:52,500 --> 00:07:54,500
Justo cuando la puerta, la pértiga,

179
00:07:54,500 --> 00:07:56,500
está dentro del granero,

180
00:07:56,500 --> 00:07:58,500
las dos puertas se cierran

181
00:07:58,500 --> 00:08:00,500
y se abren instantáneamente.

182
00:08:00,500 --> 00:08:04,500
Esto está representado por los sucesos B y C.

183
00:08:04,500 --> 00:08:07,500
Sin embargo, si cambiamos el sistema de referencia

184
00:08:07,500 --> 00:08:10,500
y lo vemos desde el punto de vista del corredor,

185
00:08:10,500 --> 00:08:13,500
es el granero el que se mueve hacia él,

186
00:08:13,500 --> 00:08:15,500
y por lo tanto el granero es lo que encoge

187
00:08:15,500 --> 00:08:17,500
y no la pértiga.

188
00:08:17,500 --> 00:08:19,500
Sin embargo, si el granero encoge,

189
00:08:19,500 --> 00:08:21,500
la pértiga no cabe dentro,

190
00:08:21,500 --> 00:08:23,500
y si la pértiga no cabe dentro,

191
00:08:23,500 --> 00:08:25,500
al cerrarse ambas puertas,

192
00:08:25,500 --> 00:08:26,500
ésta se partiría.

193
00:08:26,500 --> 00:08:28,500
Pero ¿cómo puede ser que la pértiga se parta

194
00:08:28,500 --> 00:08:30,500
y no se parta a la vez?

195
00:08:30,500 --> 00:08:32,500
La solución a esta paradoja

196
00:08:32,500 --> 00:08:35,500
reside en la ruptura con el concepto de simultaneidad.

197
00:08:35,500 --> 00:08:38,500
Y es que si cambiamos el sistema de referencia

198
00:08:38,500 --> 00:08:40,500
por uno de los extremos de la pértiga,

199
00:08:40,500 --> 00:08:42,500
en este caso,

200
00:08:42,500 --> 00:08:44,500
podemos comprobar que los sucesos

201
00:08:44,500 --> 00:08:46,500
que antes eran simultáneos,

202
00:08:46,500 --> 00:08:48,500
los sucesos B y C,

203
00:08:48,500 --> 00:08:50,500
que representan los cierres de la puerta

204
00:08:50,500 --> 00:08:52,500
trasera y delantera,

205
00:08:52,500 --> 00:08:54,500
respectivamente,

206
00:08:54,500 --> 00:08:56,500
ahora no son simultáneos.

207
00:08:56,500 --> 00:08:59,500
Es decir, ocurre primero el suceso B

208
00:08:59,500 --> 00:09:01,500
y después el suceso C.

209
00:09:03,500 --> 00:09:06,500
¿Qué pasaría si la velocidad de la luz fuera menor?

210
00:09:06,500 --> 00:09:08,500
Si fuera tan pequeña

211
00:09:08,500 --> 00:09:11,500
que afectara las velocidades que consideramos cotidianas.

212
00:09:11,500 --> 00:09:13,500
Esta es una pregunta a la que he respondido

213
00:09:13,500 --> 00:09:15,500
en mi proyecto de investigación,

214
00:09:15,500 --> 00:09:18,500
analizando casos de la vida cotidiana

215
00:09:18,500 --> 00:09:20,500
en un mundo hipotético

216
00:09:20,500 --> 00:09:22,500
en el que los efectos relativistas

217
00:09:22,500 --> 00:09:24,500
se dan en velocidades

218
00:09:24,500 --> 00:09:26,500
a las que nos movemos normalmente.

219
00:09:28,500 --> 00:09:30,500
En conclusión,

220
00:09:30,500 --> 00:09:32,500
la teoría de la relatividad

221
00:09:32,500 --> 00:09:34,500
es una teoría que se puede entender

222
00:09:34,500 --> 00:09:36,500
de muchas formas distintas,

223
00:09:36,500 --> 00:09:38,500
y no solamente mediante el uso de las fórmulas.

224
00:09:38,500 --> 00:09:40,500
Además, si los efectos de esta teoría

225
00:09:40,500 --> 00:09:43,500
afectaran en nuestras velocidades normales,

226
00:09:43,500 --> 00:09:45,500
nuestras vidas cambiarían drásticamente.

227
00:09:47,500 --> 00:09:49,500
Gracias por vuestra atención

228
00:09:49,500 --> 00:09:51,500
y estoy a su disposición

229
00:09:51,500 --> 00:09:53,500
para responder cualquier pregunta que os haya surgido.