El tiempo absoluto único

El concepto del tiempo es más amplio que un simple coeficiente de proporcionalidad en las leyes de transformación y tiene una mucho mayor relación con la irreversibilidad local de los procesos. En primer lugar, el enlace unívoco del tiempo al movimiento del cuerpo no considera que los procesos internos, que pueden ser anisótropos, transcurran con diferentes "velocidades" y cractericen la irreversibilidad local (cada una de tales "velocidades" se suma geométricamente de distinta manera con la velocidad del cuerpo considerado como un todo). En segundo lugar, el enlace del tiempo sólo con la velocidad de transmisión de las interacciones electromagnéticas no considera otras posible interacciones (que pueden transmitirese en el vacío) y prácticamente denota la naturaleza electromagnética de todos los fenómenos (la absolutización de las interacciones electromagnéticas). Más adelante se hablará sobre cómo se puede introducir un tiempo único absoluto.

Al introdicir el concepto de tiempo propio (prácticamente, del tiempo subjetivo) es muy importante, metodicaménte, el siguiente momento. No hay que calcular el tiempo propio de un objeto ajeno (según nuestras propias reglas), sino "preguntárselo" a él mismo. Veamos entonces el siguiente experimento (Fig. 1.8).

Figura 1.8: El intercambio de señales del tiempo propio.

Supongamos que el observador se encuentra en el sistema inmóvil $S$, en el punto $O$, donde se encuentra ubicado un faro. El faro envia una señal cada segundo y en suma el número de destellos $N$ es igual al número de segundos transcurridos en el punto $O$. Supongamos que un astronauta (el sistema en movimiento $S'$) despega del punto $O$. Entonces, a medida que se aleja del punto $O$, el astronauta percibirá los destellos con una frecuencia cada vez menor que antes del despegue (prácticamente la desaceleración del tiempo del faro). Sin embargo, en la ulterior aproximación al faro los destellos, por el contrario, serán mas frecuentes que antes del despegue (ahora se da la aceleración del tiempo del faro). Para $v<c$ es evidente que el atronauta no puede revasar ni tan sólo un destello (esfera de luz). De esta manera, independientemente de su gráfica de movimiento y trayectoria, al regresar al punto $O$ el astronauta percibira exáctamente $N$ destellos, es decir, todos los destellos que envió el faro. Por consiguiente, cada uno de los dos observadores confirmará que transcurrieron $N$ segundos en el faro. Si el astronauta posee también un faro en su nave y envía señales sobre el número de sus propios segundos transcurridos, entonces tampoco habrá desacuerdo con relación al tiempo del astronauta. La situación resulta ser completamente simétrica (por ejemplo, para la paradoja de los gemelos). Al encontrarse en un mismo punto, todas las esferas de luz intersectarán a los observadores contrarios (su número no puede aumentar ni disminuir). Este número es igual a $N$: el número de segundos transcurridos para ambos observadores.

Analicemos ahora la cuestión sobre el establecimiento de un tiempo único absoluto. (Naturalmente que si medimos el tiempo mediante los latidos de nuestro corazón, entonces aquel será subjetivo y dependerá de las condiciones internas y externas). El intento de introducir un "tiempo electromagnético" propio y absolutizarlo es un retroceso al pasado. No obstante, incluso entonces, apesar de la miserable velocidad de transmición de la información (por ejemplo, mediante el correo por palomas mensajeras), la gente podía sincronizar el tiempo, ya que utilizaban una fuente alejada de señales (el sol y las estrellas). Plantéemonos el siguiente experimento mental (Fig. 1.9).

Figura 1.9: Una fuente infinita para el establecimiento de un tiempo único absoluto.

La fuente lejana $S$, que se encuentra en la perpendicular media al segmento $AB$, envía señales periódicamente (con periodo $T$). En el momento de llegada de la señal al punto $O$ dos aparatos registradores (1 y 2) inician un movimiento simétrico hacia direcciones opuestas (con velocidades ${\bf v}$ y $-{\bf v}$), reflejándose en $A$ y $B$ con un periodo $2T$. La velocidad $v$ puede ser arbitraria (a cuenta de la elección de la distancia $\vert AB\vert$). A pesar de que en cada momento de tiempo los aparatos se mueven uno respecto al otro a una velocidad $2v$ (excepto en los puntos de reflejo), las señales se percibirán al mismo tiempo en el momento de pasar por el punto $O$ (ahí se puede colocar a un observador 3). El tiempo definido de tal manera será único (en el punto $O$) para los tres observadores. Para realizar el siguiente paso notemos que para deducir las fórmulas de transformación de la TER es suficiente analizar el movimiento relativo a lo largo de una recta (ya que se están considerando sistemas inerciales). A cuenta de la elección de una enorme distancia $\vert SO\vert$ se puede conseguir que la diferencia en el tiempo entre la llegada de la señal al punto $O$ y a los puntos $A$ y $B$ sea menor que cualquier valor dado de antemano. Como resultado, el tiempo será idéntico, con la misma exactitud dada, para todo el segmento seleccionado $AB$ independientemente de la velocidad de movimiento de los observadores 1 y 2. Así, una fuente infinitamente alejada de señales, ubicada perpendicularmente respecto a la dirección del movimiento relativo de los sistemas puede hacer el papel del reloj que determina del tiempo único absoluto (idéntico, independientemente del sistema inercial de referencia). La cuestión sobre el cambio en la dirección de llegada de la señal observada será expuesta más adelante (para que a nadie se sienta tentado por la idea de "jalar de las orejas" a la aberración, que pretendidamente refleja el cambio en la dirección del frente de onda).