dimarts, de desembre 05, 2006

Relativitat

Si es fa una enquesta per identificar alguns dels més grans científics de tots els temps, hi ha alguns noms que segur que hi apareixen, i entre ells està el de l’Albert Einstein. La seva Teoria de la Relativitat va representar un dels canvis més grans que s’han donat respecte al concepte que tenim de com és la realitat. A partir d’Einstein ni l’espai ni el temps ni la matèria ni res van tornar a ser el que eren. Els conceptes que presentava eren tant sorprenents, la realitat que descrivia escapava tant de la nostra experiència que es va arribar a dir que al món tant sols mitja dotzena de persones comprenien realment la teoria. Això és una exageració, naturalment, perquè la teoria és complexa, però tenim aplicacions d’ella a diari, com ara l’electricitat generada per les centrals nuclears.

Certament costa de fer-se la idea que el temps pot ser relatiu, o les distàncies poden variar segons si ens movem o estem quiets. Segons la relativitat, quan un objecte s’accelera fins a velocitats properes a la llum es comencen a notar uns efectes sorprenents. Un dels més famosos és que la seva massa augmenta. En realitat tampoc hauria de semblar-nos tant estrany. No veiem problemes en el fet que un cos es dilati per efecte de la calor. Doncs si la temperatura pot fer augmentar la mida d’un objecte, perquè ens ha de sorprendre que la velocitat modifiqui la massa? Però, és clar, la dilatació la podem experimentar en la vida normal, mentre que els efectes relativistes difícilment els podrem percebre anant a les velocitats habituals.

El cas és que aquest augment de massa té una conseqüència empipadora pels escriptors de ciència ficció. Encara que no és correcte confondre el pes amb la massa, podem pensar que com més de pressa et mous, més peses. I a gran velocitat l’augment de pes es fa cada vegada més gran. Per això és impossible anar més de pressa que la llum, perquè en aquell punt el nostre pes es faria infinit. I per fer-lo anar encara més de pressa, doncs caldria donar-li una energia infinita cosa que és, òbviament, impossible.

I amb el temps encara és més sorprenent. A mida que anem més de pressa, el temps s’alenteix. Però s’alenteix per nosaltres, a la resta de l’Univers segueix al seu ritme. Buf! Com és possible? I com podem demostrar-ho?

Doncs s’han fet molts experiments que ho han demostrat, però un que m’agrada molt té en compte el fet que quan els rajos còsmics arriben a la Terra, xoquen amb l’atmosfera i es generen unes partícules anomenades muons. Aquestes partícules són força curioses, però l’interessant és que la seva vida és extremadament breu. En pocs microsegons es desintegren, de manera que gairebé cap hauria d’arribar a la superfície de la Terra. Simplement no tenen temps de fer-ho abans de desintegrar-se.

Però el cas és que molts arriben. Els van mesurar i se’n van detectar molts més dels que era d’esperar. Bé, de fet van detectar els que esperaven segons la teoria de la relativitat. El que passa és que, com que es mouen a velocitat propera a la de la llum, per ells el temps va a un ritme diferent que per nosaltres i els seus microsegons no duren igual que els nostres microsegons. Des del seu punt de vista, ells es desintegren quan toca.

Curiós? I tant. Estrany? Bé, potser sigui estrany, però resulta que així són les coses. En sorprèn perquè el nostre limitat àmbit de percepció va d'uns pocs mil·límetres a uns pocs quilòmetres. Però l’Univers va molt més enllà de l’escala humana i quan traspassem els límits descobrim una realitat asombrosament increïble i fascinant.

De totes maneres, si ens costa d'acceptar no ens hem de sorprendre. Sols cal recordar que a Einstein li van donar el premi Nobel, però no pas per la Teoria de la Relativitat sinò per la manera com va explicar l'efecte fotoeléctric. La Relativitat era massa estranya fins i tot per la comunitat científica.


9 comentaris :

Carquinyol ha dit...

Company Dan, penso que no és del tot certa la part on dius "la realitat que descrivia escapava tant de la nostra experiència".

Segons la meva experiència, el temps durant el dilluns i dimarts d'aquesta setmana ha passat, per a mi, d'una forma sensiblement molt més lenta del que passarà aquests dies festius que venen.

Va fer Einstein algun estudi sobre "l'efecte muons" aplicat a l'horari laboral? Crec que trobaria moltes proves de relativitat ;)

Pd40 ha dit...

Molt bo el post, Dan, com sempre. Ja és ben cert que ha canviat la forma que tenim de veure l'univers.
Carquinyol: :D:D:D:D, això és per la unió del temps i l'espai. L'aplicació del mateix temps a un espai no laboral modificaria la seva percepció. :P

sants ha dit...

M'encanta aquest tema Dan. Parlar d'Albert Einstein, d'Stephen Hawkings... molts dels conceptes se m'escapen, és clar, però són tan apassionants...

Realment un dels que em costa més és la relativitat temporal, com has comentat. He llegit coses, exemples.. i crec que els entenc en aquell moment però quan hi torno a pensar ja se m'escapen altre cop. Que dos persones bessones envellissin diferentment depenent de la seva situació espai-temporal.. qué vols que et digui.. fascinant!!

Felicitats pel blog!

Dan ha dit...

Carquinyol, veig que has captat perfefctament el sentit de la paraula "relativitat" Potser Einstein quan treballava a l'oficina de patents de Berna li passava el mateix, va començar a donar-hi voltes i Bingo!

pd40Segurament es (junt amb Copernic) el que ha canviat més la nostra percepcio de l'univers.

sants. Aixpo ens passa a tots. Hi penses una estona i sembla que agafes el concepte, pero despres s'escapa sempre. Es deu haver de ser físic per incorporar-ho a la mentalitat habitual.

Pd40 ha dit...

Dan, ara ho he recordat. Hi ha un llibre força interessant que tracta el tema d'una forma bastant entenedora. 'La nueva mente del emperador' del Roger Penrose. Parla d'aquest i d'altres temes, però el capítol aquest el recordo com força amè.

sants ha dit...

També és força recomenable el clàssic "Brevísima historia del tiempo", de l'Stephen Hawkings, el qual ha revisat l'antic "breve historia del tiempo" i l'ha fet més entenedor. No us descobreixo gran cosa recomenant aquest llibre, però és que és l'últim d'aquests que he llegit i pot servir de molt bona introducció a la matèria.

Pere Tarter ha dit...

Si la relativitat j resultaun concepte estrany per la comunitat científica, la resta de mortals com ara jo, ens hem de limitar forçosament a establir senzillament Eisntein-teoria de la relativitat com a un fet de cultura general. Aprofundir més a mi se m'escapa. Suposo que anar dient pel món:
mira tot es relatiu, ja ho deia Einstein
deu ser una aberracio, no?

Tondo Rotondo ha dit...

Sempre m'ha cridat l'atenció una cosa, quan parlem de l'univers: si escullo un estel a l'atzar, pot ser que aquest ja sigui història doncs l'únic que veiem ésla seva llum viatjant per l'espai.

Dan ha dit...

pere tarter, doncs exactament, ara ja ha de ser cultureta general. Aprofondir-hi molt es realment dificil. I si que es cert que Einstein no deia pas que tot era relatiu. El pobre, tant que va insisitir en que la velocitat de la llum NO es relativa...

tondo rotondo. Aixo que dius sempre impressiona. Com quan penso que la llum de l'estel ha viatjat uns quants milers d'anys per l'espai tant sols per acabar topant amb el meu ull.
Salut!