Profesor resuelve la paradoja de los gemelos de Einstein

Subhash Kak, profesor distinguido de ingeniería Eléctrica e Informática que ocupa la cátedra Delaune en la Universidad del Estado de Louisiana (LSU), ha resuelto recientemente la paradoja de los gemelos, conocida por ser uno de los rompecabezas más persistentes de la física moderna.

Sugerida por primera vez hace más de 100 años por Albert Einstein, la paradoja trata sobre los efectos del tiempo en el contexto del viaje a velocidades cercanas a las de la luz. Originalmente Einstein empleó el ejemplo de los dos relojes – uno en reposo, otro en movimiento. Einstein afirmó que, debido a las leyes de la física, los relojes que viajasen a casi la velocidad de la luz avanzarían más despacio que los que permanecieran en un lugar en reposo.

En tiempos más recientes, se describió la paradoja empleando la analogía de los gemelos. De acuerdo a la paradoja, si uno de los gemelos se sube a una nave espacial y viaja a casi la velocidad de la luz mientras que el otro permanece en la Tierra, el gemelo que no se mueve envejecerá drásticamente en comparación con su hermano interestelar.

“Si el gemelo abordo de la nave fuese a la estrella más cercana, que está a 4,45 años luz a un 86% de la velocidad de la luz, cuando regresase habría envejecido 5 años. Pero el gemelo que se quedó en tierra habría envejecido más de 10 años”, comentó Kak.

El hecho de que el tiempo se ralentice en los objetos en movimiento ha sido documentado y verificado con el paso de los años a través de varios experimentos repetidos. Pero en el escenario previo, la paradoja es que el gemelo en tierra es el que debería ser considerado en movimiento – en relación a su hermano – y por ello debería ser el que envejeciera más despacio. Einstein y otros científicos intentaron resolver el problema con anterioridad, pero ninguna de las fórmulas que propusieron demostró ser satisfactoria.

Los hallazgos de Kak se publicaron en la edición online de la International Journal of Theoretical Physics, y aparecerá en la próxima edición impresa de la publicación. “Solucioné la paradoja incorporando un nuevo principio dentro del marco de la relatividad que define el movimiento no en relación a los objetos individuales, tales como un gemelo con respecto al otro, sino en relación a las estrellas distantes”, comentó Kak. Empleando relaciones probabilísticas, la solución de Kak asume que el universo tiene las mismas propiedades generales, sin importar dónde pueda uno estar.

Las implicaciones de esta resolución podrían tener mucha repercusión, aumentando en general la comprensión que la comunidad científica tiene de la relatividad. Finalmente, podría tener un impacto relativo sobre las comunicaciones cuánticas y las computadoras, permitiendo un diseño potencialmente más eficiente y sistemas de comunicaciones más fiables para las aplicaciones espaciales.

Cita: Subhash Kak, “Moving Observers in an Isotropic Universe”, DOI: 10.1007/s10773-006-9281-2

Traducido de LSU professor resolves Einstein’s twin paradox

20 Comentarios

  1. 1 Palimp Palimp 17 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Pues yo creía que la paradoja ya estaba resuelta…

  2. 2 gepetto gepetto 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Ay! qué dolor! Relojes y no relojs son los que usamos en castellano :)

    Fantástico y fenomenal el blog (que después de llevar semanas leyéndolo, aún no había participado)

  3. 3 martime martime 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Joer, me comí una “e” tiene usted razón, corregido queda :-)

  4. 4 moren moren 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Mira que te admiro, pero creo que te has colado. La paradoja de los gemelos sólo es paradoja si empleas relatividad especial, no si empleas relatividad general, como se comenta en los foros de physorg (no los he mirado en profundidad, quizás después alguien explique de qué va esto). Estaba ya resuelta hace muchísimos años. Mirando los topics del artículo que citas, pone “special relativity”, por lo que a falta de leérmelo, diría que lo que ha hecho este hombre es cambiar (“incorporar un nuevo principio” según sus palabras) la relatividad especial de forma que la paradoja es resoluble. O sea, en vez de incorporar los principios de la relatividad general (que amplian la especial) ha incorporado otro sacado de la manga, que para este caso es bueno, pero habría que ver si funciona en la inmensa cantidad de problemas que se plantean en relatividad. Resumiendo, que ya estaba resuelto, y en la frasecita de “conocida por ser uno de los rompecabezas más persistentes de la física moderna” te has pasado de amarillista.
    Dicho esto, buen blog, es mejor hablar de ciencia con algún error ocasional que no hablar de ciencia.

  5. 5 Maikelnai Maikelnai 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Moren, sobre la “frasecita amarillista” decir que me he limitado a traducir literalmente del original de Physorg: “known as one of the most enduring puzzles of modern-day physics”. Y si, te doy la razón, en efecto, me parece que este hombre ha adaptado (como más le convenía) el marco de trabajo para conseguir el resultado apetecido, pero no deja de ser curioso. Ah, y gracias por las amables palabras ;-)

  6. 6 Mikimoss Mikimoss 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Como bien ha dicho Moren la paradoja sólo lo es desde el marco teórico de la Relatividad Especial, la cual no contempla las aceleraciones y deceleraciones que tienen lugar en la partida, giro y vuelta del gemelo a la Tierra. En esos procesos los marcos de referencia ya no son inerciales, la geometría se curva y es necesario aplicar Relatividad General.

  7. 7 moren moren 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    OK, el amarillismo es culpa de physorg, y la acusación injusta culpa mía (había empezado a leer directamente debajo del adsense). Efectivamente es curioso, y puede que hasta sea útil, ya que si este método obtiene los mismos resultados con matemáticas más simples, será posible aplicarlo a más campos, y de ahí supongo que viene la referencia a las “comunicaciones cuánticas” (aunque no tengo ni idea de lo que es eso). Lo que no entiendo es el titular (ya sé que lo has traducido literal, no te hecho la culpa).
    Y de nada

  8. 8 Manantial Manantial 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Mi humilde pregunta, desde la ignorantcia en estos temas es:

    A partir de la frase:

    “Solucioné la paradoja incorporando un nuevo principio dentro del marco de la relatividad que define el movimiento ni en relación a los objetos individuales, tales como un gemelo con respecto al otro, sino en relación a las estrellas distantes”

    Entiendo que las estrellas distantes se toman como elemento fijo, cero absoluto, punto de inicio… para calculara el resto de las cosas. Es asi?

  9. 9 pesso pesso 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    No se de que va este articulo, pero no de que un profesor haya resuelto ninguna paradoja. Primero de todo porque dicha paradoja no necesita resolución. En su formulación original de principios del siglo XX queda claro que la paradoja solo es aparente, no real. Simplemente fue un recurso que Einstein uso para poner de manifiesto que la relatividad especial no se puede aplicar a sistemas no inerciales.

  10. 10 supreme supreme 18 Feb 2007 0 (0 Votos)

    en mi opinión personal digo que el gemelo de la tierra no se mueve “tanto” respecto al espacio-tiempo compartido por los gemelos, que el gemelo que va viajando en el, lógicamente.

  11. 11 Dennis Mike Dennis Mike 20 Feb 2007 0 (0 Votos)

    lo que pasa es que el movimiento absoluta no existe, siempre es relativo a otro ebjeto si algo se mueve en donde no hay nada mas no podemos decir que realmente se esta moviendo.
    ademas no creo que se aya resuelto la paradoja aunque relativamente podemos decir que el de la tierra se mueve respecto al otro.
    el otro es el que se mueve repecto ala estrella.
    ademas eintan hablo de que el espacio era distorcionada por la gravedad y que el tiempo de igualmanera al ser otra dimencion lo era asi que al acercarse un onjeto al espacio distorcionado este se vera en un tiempo igual de distorcionado y correra mas lento que en relacion al que este en un spacio menos distorcionado asi

  12. 12 sherconiano sherconiano 20 Feb 2007 0 (0 Votos)

    si lo has resuelto escribe la formula para excell
    y demuestralo con un reloj cuando los astronautas van al espacio aunque vayan a un 3% de la velocidad de la luz 10000 km/h

  13. 13 0011 0011 25 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Lo que no me queda claro es porqué considera al gemelo terrestre como en movimiento. Creo que al final se crea un nueva paradoja y es que en función del sistema de referencia empleado tendremos un resultado: Si es desde la Tierra, se mueve el que va en la nave; si es desde la nave, la Tierra se mueve; si tomamos como referencia una estrella, se mueve la nave.

    Supongo, porque no soy físico, que habré cometido algún error en mi planteamiento o algo no he tenido en cuenta.

  14. 14 Resuelto Resuelto 26 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Ya lo resolví, vengo del futuro en nave espacial, vine a 10 mil veces la velocidad de la luz, tenia 800 años, ahora ya solo tengo 10 años, la verdad que se siente esto un poco extraño, tengo la cara llena de barros…

  15. 15 Dennis Mike Dennis Mike 24 Mar 2007 0 (0 Votos)

    Eintsain dijo que sobre cualquier punto de referencia la velocidad de la luz es la misma osea que si la nave se mueve relativamente a la velocidad de la luz este tiene una velozidad invariable mientras mas rapido vallamos el tiempo mas se dilatara asi que si para nosotros pasaron 5 años para los que estaban en la tierra pudieron haber pasado 70 años o 100 dependiendo de la velocidad y de el espacio por donde podamos a ver pasado ya que sabemos que no solo la velocidad dilata el tiempo si no que tambien la gravedad. ademas sobre un comentario solo podriamos viajar a un pasado en el que la maquina del tiempo se aya contruido no podriamos regresar ala epoca de la guerra mundial o a la prehistoria, ademas de que hay una severa duda con los viajes al pasado entre ellas una de la teoria es de los universos paralelos, que pasaria si regresaramos al pasado y evitaramos que nuestros padres se conocieran, enotnces no hubieramos nacido y si no hubieramos nacido no hubieramos podido ir al pasado a impedir que se conocieran entonces que pasaria

  16. 16 miguel eduardo miguel eduardo 10 Jul 2007 0 (0 Votos)

    la paradoja de los gemelos es muy interesante y es un caso que no sea resolvido y es raro escuchar por primera vez que envejese mas rapido el que se queda en la tierra que el que seva.y esta trata tambien de los efectos de la luz.

  17. 17 Ana María y Vicente Ana María y Vicente 23 Jul 2007 0 (0 Votos)

    La paradoja de los gemelos se entiende al plantearse los distintos sistemas de referencia, el inercial (en la Tierra, en la coordenada tiempo) y el dinámico (en las coordenadas de espacio -tiempo que permiten ver la trayectoria y la curvatura del espacio-tiempo)

  18. 18 Claudio Hernandez Claudio Hernandez 30 Sep 2007 0 (0 Votos)

    Necesito conseguir la pelicula de La Paradoja de los Gemelos, no la he podido encontra , alguien me puede ayudar???

    Me dijeron q el nombre era ese, pero no se si tal vez pueda tener otro

    gracias

  19. 19 pako pako 6 Dic 2007 0 (0 Votos)

    Entonces cuando tiro una piedra, el que se mueve soy yo? no se algo no me cuadra.

  20. 20 anto solis morales anto solis morales 19 Ago 2008 0 (0 Votos)

    les conté a grandes rasgos a mis alumnos de tercer grado (primaria) acerca de la teoria de los gemelos, pero me gustaria que alguien me facilitara un power, o alguna presentacion con imagenes para poder graficarles algo mejor, o algun texto mas reducido….

    de ante mano gracias!!!

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