LA RELATIVIDAD DE LA SIMULTANEIDAD – UN ERROR DE A. EINSTEIN

PRESENTACION

En el presente ensayo criticamos el experimento mental expuesto por A. Einstein en el que pretende relacionar un suceso que tiene la cualidad de SIMULTANEO, con los movimientos RELATIVOS.

El interés del presente estudio es que el autor de este experimento saca una disparatada conclusión, a la que nosotros le bautizamos irónicamente como: “el milagro de la transmutación”.

Tomaremos como pauta de revisión el libro de A. Einstein titulado: “Sobre la teoría de la relatividad especial y general”. Las transcripciones que haremos de este libro las escribiremos entre comillas y con letra cursiva. 

 

INTERPRETACION GRAFICA DEL EXPERIMENTO MENTAL QUE PROPONE EL AUTOR DEL CITADO LIBRO PARA EXPLICAR LA RELATIVIDAD DE LA SIMULTANEIDAD  

Transcribimos el texto del experimento mental que aparece en el libro de A. Einstein.

Para su mejor interpretación desglosamos en trozos la transcripción del referido experimento y, a continuación, haremos su correspondiente comentario. Interesa que el lector se quede con las dos ultimas conclusiones que hemos transcrito del referido experimento.

El autor del libro, utilizando el ya conocido vagón de tren, empieza haciendo la siguiente pregunta:

“Dos sucesos, por ejemplo, dos rayos (A) y (B), que son simultáneos respecto al terraplén, ¿son también simultáneos respecto al tren?”

El siguiente dibujo presenta tres fases de avance del vagón. En él hacemos aparecer los dos RELAMPAGOS (A) y (B) y los RAYOS DE LUZ (A´) y (B´) que de él emergen.

             

“…Cuando decimos que los rayos (A) y (B) son simultáneos respecto a las vías, queremos decir que los rayos de luz que salen de los lugares (A) y (B) se reúnen en el punto medio (M) del tramo de vía (A)-(B). Ahora bien, los sucesos (A) y (B) se corresponden también en lugares (A) y (B) en el tren.”

En el dibujo hemos hecho llegar los rayos hasta el suelo y hemos dibujado una persona en el punto medio (M´) de la distancia entre los dos rayos.

…” Ahora bien, los sucesos (A) y (B) se corresponden también en lugares (A) y (B) en el tren.”

En la primera etapa del dibujo el rayo (A) pasa tocando justo a la parte trasera del vagón y el rayo (B) justo tocando a la parte delantera del vagón.

…” Sea (M´) el punto medio del segmento (A)-(B) del tren en marcha. Este punto (M´) es cierto que en el instante de la caída de los rayos coincide con el punto (M), pero, como se indica en la figura, se mueve hacia la derecha con velocidad (v) del tren.”

En este punto medio (M´) hemos pintado una persona fija en el suelo del vagón y, como tal, se desplaza con él. Esto hace que se acerque a la trayectoria del rayo de luz (B´) y se aleje del rayo de luz (A´).

…” Un observador que estuviese sentado en el tren en (M´), pero que no poseyera esta velocidad permanecería constantemente en (M) y los rayos de luz que parten de las chispas (A´) y (B ´) lo alcanzarían simultáneamente, es decir, estos dos rayos de luz se reunirían precisamente en él.”

¡OJO! Para hacer este párrafo mas inteligible, a este observador, en vez de situarlo dentro del vagón pero que no poseyera velocidad, en el dibujo lo hemos pintado fuera del vagón, fijo en el suelo. Permanecería constantemente en el punto (M), pero lo situamos fuera del vagón. A él le llegan SIMULTANEAMENTE el rayo de luz (A´) y de (B´).

…” La realidad es, sin embargo, qué juzgando la situación desde el terraplén, este observador va al encuentro del rayo de luz que viene de (B), huyendo en cambio del que avanza desde (A)”.

Se refiere al observador que está dentro del vagón, en (M´), y fijo en el centro del mismo

…” Por consiguiente, verá antes la luz que sale de (B) que la que sale de (A). En resumidas cuentas, los observadores que utilizan el tren como cuerpo de referencia tienen que llegar a la conclusión de que la chispa eléctrica (B) ha caído antes que la (A).”

El observador que hemos situado fuera del vagón, tal como hemos indicado en el anterior corte, dice que este observador ve que a la persona que está dentro del vagón, le llega antes el rayo de luz procedente de (A) que el procedente del (B).

…” en resumidas cuentas, los observadores que utilizan el tren como cuerpo de referencia tienen que llegar a la conclusión de que la chispa eléctrica (B) ha caído antes que la (A).

Llegamos así a un resultado importante.

Sucesos que son simultáneos respecto al terraplén, no lo son respecto al tren, y viceversa (relatividad de la simultaneidad).”

Aquí termina la narración del referido experimento.

Criticaremos esta conclusión, que va en contra del Primer Principio de Relatividad.

PRIMER PRINCIPIO DE RELATIVIDAD

En el libro que tomamos como referencia, considera un Sistema de Referencia Fijo (SRF) y un Sistema de Referencia Móvil (SRM) y anuncia como Primer Principio de Relatividad:

“Si un (SRM) se mueve respecto a un (SRF) entonces los fenómenos naturales transcurren respecto al (SRM) según idénticas leyes generales que con respecto al (SRF)”

Este Principio ya fue anunciado por Galileo. Resumiendo, su explicación, menciona un barco que avanza a velocidad constante y rectilínea. Dice que en su bodega los fenómenos naturales, por ejemplo, el volar de una mosca, la caída del agua de una botella girada al revés… ocurren de la misma forma que se dan en la costa.

         

SUCESOS SIMULTANEOS OCURRIDOS FUERA DE UN SISTEMA DE REFERENCIA MÓVIL. - CRITICA

Si un suceso simultáneo se produce fuera de un Sistema de Referencia Móvil (SRM), es absurdo quererle aplicar la teoría de los movimientos relativos. Esto es lo que ocurre en el experimento mental propuesto por A. Einstein.  Esta “relatividad de la simultaneidad” va en contra precisamente del Primer Principio de Relatividad que hemos comentado en el anterior párrafo.

En la conclusión del citado experimento hemos transcrito que dice:

“Llegamos así a un resultado importante.

Sucesos que son simultáneos respecto al terraplén, no lo son respecto al tren, y viceversa (relatividad de la simultaneidad).”

Esto podemos interpretarlo como que lo que ocurre en el Sistema de Referencia Fijo (RRF) no ocurre en el Sistema de Referencia Móvil (SRM), lo cual esto es el primer paso para dudar de la validez de tal experimento mental.

Un segundo paso que corrobora que el citado experimento mental es una falacia, es el siguiente:

Sabemos que una falacia ocurre cuando un silogismo de lógica se quiere dar por verdadero y una de sus premisas es falsa.

En el referido experimento mental planteamos el siguiente silogismo:

1ª PREMISA           

El Primer Principio de Relatividad considera la actuación de los Fenómenos naturales

2ª PREMISA           

La SIMULTANEIDAD es un fenómeno natural

CONCLUSION   

La SIMULTANEIDAD considera la actuación de los fenómenos naturales 

 

La segunda premisa es falsa.  La simultaneidad no es un fenómeno natural. Es una cualidad que tiene el acontecimiento de un evento. Gramaticalmente es un adjetivo calificativo. No es un verbo. En consecuencia, el anterior silogismo es una falacia.

EXPERIMENTOS MENTALES EN DONDE LA SIMULTANEIDAD OCURRE DENTRO DEL SISTEMA DE REFERENCIA MOVIL (SRM)

Si la simultaneidad de un suceso se produce dentro de un Sistema de Referencia Móvil (SRM), es lógico que podamos aplicar la teoría de los movimientos relativos. El suceso ocurre “dentro del barco de Galileo” del que habíamos hablado.   

Hemos ideado un experimento mental, con movimientos relativos entre el vagón de tren y un observador fijo fuera del vagón,  y en donde  el evento de la  SIMULTANEIDAD se produce dentro  del vagón. En este caso sí que podríamos hablar de la relatividad de movimientos.

El siguiente dibujo representa tres fases de avance de un vagón que va a una velocidad rectilínea y constante. 

En el centro del vagón hay una persona que sujeta una masa en cada una de sus manos. Las masas tienen igual peso.

Fuera del vagón existe un observador fijo en el suelo.

 

Debido al desplazamiento del vagón en el momento que la persona que está dentro pasa en frente del observador que está en el suelo, aquella persona que está dentro suelta a la vez las dos masas. Esto lo consideramos como un evento SIMULTANEO.

Observamos que en el paso intermedio del dibujo se ve que las masas todavía no han tocado el suelo del vagón.

En la última etapa que representa el dibujo, las masas ya han llegado en el suelo.

El observador que esta fijo en el suelo (SRF), verá las diferentes fases en que caen las masas, en las diferentes fases de avance del vagón.

Podemos observar que el fenómeno físico de la caída de las masas al suelo del vagón, es exactamente lo mismo que lo que le ocurriría a la persona que está fuera del vagón (SRF). Por lo que se cumple el Primer Principio de Relatividad.

 

EL DISPARATE DE A. EINSTEIN

El autor del referido experimento mental pretende establecer una correspondencia entre lo que ve un observador, que lo considera como un Sistema de Referencia Fijo (SRF), y lo que ve un observador situado dentro del vagón. Pero, ojo, el gazapo está en que los fenómenos naturales no se producen dentro del vagón. No podemos considerar que se ha establecido un Sistema de Referencia Inercial.

Al no darse cuenta de este error, predica lo siguiente:

“El tiempo que necesita un proceso con respecto al vagón no cabe igualarlo a la duración del mismo proceso juzgado desde el cuerpo de referencia del terraplén “

Aquí es donde nosotros decimos que su declaración equivale al “milagro de la transmutación”.

Ahora parece olvidarse del Primer Principio de Relatividad que citaba y que nosotros hemos escrito en el segundo párrafo. Ahora habla de “un proceso” y no de las leyes que rigen en los fenómenos naturales. La confusión que comete en el tema de la “relatividad de la simultaneidad” le hace interpretar de distinta forma la visión desde el (SRF) de los acontecimientos ocurridos en el (SRM).