La teoría de la relatividad especial brindo una sorpresa al sentido común que asumía que existía un tiempo absoluto, considerado un hecho de la naturaleza desde la época de Newton. Albert Einstein demostró que el tiempo dependía del estado de movimiento de la persona que lo mide, lo que en física se conoce como el observador.

El efecto del tiempo transcurriendo mas lentamente, cuando se compara con el de otro reloj en reposo, da origen a la conocida paradoja de los mellizos. En ella, dos hermanos comparan sus relojes antes de emprender un viaje. Uno de ellos permanece en la Tierra mientras el otro viaja a velocidades relativistas a una estrella cercana y luego regresa. Para dar un ejemplo de lo que ocurre, si el mellizo viajero se traslada a 0.866 años luz a una velocidad igual a 0.866 veces la velocidad de la luz para luego retornar, el tiempo en la nave espacial habrá sido de 1 año, mientras que en reposo habrán transcurrido dos años, cuando comparen nuevamente sus relojes. El resultado final es que uno se encuentra mas viejo que el otro.

¿Porqué el nombre de "paradoja"?. Ese proviene de que se podría argüir que para el mellizo que está en la nave espacial, la situación es exactamente simétrica, pues para el su nave esta en reposo y es su hermano el que se mueve, con lo que se llegaría a una contradicción lógica. La paradoja se resuelve comprobando que los dos sistemas de referencia, el de la Tierra y el de la nave espacial, no son idénticos, recurriendo, por ejemplo, a un tercer sistema de referencia. Por ejemplo, podemos tomar como sistema de referencia absoluto lasestrellas mas lejanas, que podrian considerarse en reposo en este ejemplo.

Lo que ocurre es que el mellizo que se mueve acelera cuando da la vuelta para retornar a la Tierra. El mellizo de la Tierra se encuentra en un sistema inercial en todo el viaje, mientras que el mellizo viajero ve dos sistemas de referencia, uno cuando  se aleja y otro cuando se acerca. Por lo tanto, cuando se calcula matematicamente el tiempo  transcurrido se ve que ha trancurrido menos tiempo en la nave del mellizo en movimiento.

El conocimiento incompleto de este importante concepto fue usado por el guionista de la película El vuelo del navegante. En la historia del filme, en 1978 un niño cae en un barranco y queda inconsciente.Cuando recobra de nuevo la consciencia y se dirige a su casa, descubre que han transcurrido ocho años, sus padres lo han dado por perdido y su hermano menor es mayor que él. Cuando investigadores de la NASA comienzan a analizar lo sucedido, encuentran que el niño fue raptado por una sonda del planeta Phaenon.

Se establece en el argumento de la película que la distancia de Phaenon a la Tierra es de 560 años luz, y que el tiempo de viaje fue de 2.2 horas terrestres. Para explicar lo ocurrido, los investigadores de la NASA afirman "¡Pero claro, es la teoría de la velocidad de la luz! ... si la velocidad fuera mayor que la velocidad de la luz, podría haber ido a Phaenon en cuatro horas, mientras que en la Tierra habrían transcurrido cuatro años" y le explican al niño que "el tiempo se ralentiza cuando te acercas a la velocidad de la luz".

Claramente los guionistas han tratado de utilizar ingeniosamente los resultados de la teoría de la relatividad en el argumento, pero este dialogo tiene un error básico de comprensión de la teoría. Aunque es cierto que el tiempo transcurre muy lentamente cuando nos acercamos a la velocidad de la luz, la teoría de la relatividad no trata lo que pasa con el tiempo a velocidades mayores que la de luz, simplemente porque estas son imposibles para un cuerpo material.  La luz tarda en viajar hasta Phaenon 560 años, y un cuerpo material tardaría mas tiempo en alcanzar ese planeta.  Por lo tanto, el tiempo de viaje a Phaenon habría sido mayor de 560 años medido por un reloj colocado en la Tierra, con lo que David habría retornado a un futuro muy lejano. Una solución mas razonable para el guión habría sido que la nave hubiera realizado un viaje corto a velocidades relativistas, en cuyo caso si hubiera sido posible que casi no hubiera envejecido en los ocho años transcurridos. Este tipo de experimentos han sido realizados, por ejemplo, colocando relojes atómicos en aviones y comprobando el tiempo medido con aquel que ha llevado un reloj que ha permanecido en tierra. Se observa claramente una diferencia en los tiempos medidos por los dos relojes, que puede ser explicada a través de la teoría de la relatividad.

Referencias: Twin Paradox (Wikipedia). En inglés.

Internet Movie Datatabase: Flight of the Navigator

 

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