Dilatació del temps

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca

En física , la dilatació del temps , d'acord amb la teoria especial de la relativitat , és el fenomen pel qual la durada del mateix esdeveniment és major si es mesura en un sistema de referència en moviment que la que es suposa que és integral amb l'esdeveniment. La dilatació del temps esdevé rellevant només si la velocitat relativa entre els dos sistemes de referència és una fracció significativa (> 10%) de la velocitat de la llum al buit.

Descripció

L’esdeveniment E , mesurat per un observador O que es troba en el sistema de referència S integral amb E (en repòs respecte d’ E ), té una durada ( temps adequat ), que resulta ser la durada mínima possible. Un observador O ' que es troba en el sistema de referència S' amb velocitat relativa v respecte a S mesurarà per al mateix esdeveniment E una durada més gran, donat per la relació

on és:

és l'interval de temps mesurat per l'observador O ' al sistema de referència S' ,
és el temps adequat, l'interval de temps mesurat per l'observador O en S ,
és el factor de Lorentz
( jo mateix ; només si els dos sistemes de referència S i S ' estan en repòs l'un respecte de l'altre),
v és la velocitat relativa entre els dos sistemes de referència S i S ' ,
c és la velocitat de la llum al buit.

Cal tenir en compte que, atès que v és la velocitat relativa entre els dos sistemes, el fenomen és recíproc. És completament equivalent suposar que S (on E i O estan en repòs respecte a l’altre) està estacionari i que S ’es mou amb la velocitat v o que S’ és estacionari mentre S (i per tant també E i O ) es mou amb respecte a S ' amb velocitat relativa v .

Dilatació del temps en desintegració de muons

Entre les confirmacions experimentals disponibles sobre la dilatació temporal, la desintegració d’un determinat tipus de partícules elementals , els muons , produïts tant pels rajos còsmics com en grans acceleradors de partícules , té rellevància històrica. Van ser Bruno Rossi i David B. Hall el 1940, gràcies a un experiment que es va fer famós, que van ser els primers a destacar la dilatació temporal en la decadència dels muons produïda per la interacció dels rajos còsmics amb l' atmosfera terrestre . Els raigs còsmics es troben amb l’atmosfera a uns 10 km d’alçada i, viatjant a una velocitat lleugerament inferior a la de la llum , prenen aproximadament segons per arribar a la superfície terrestre. No obstant això, els muons decauen amb una vida mitjana segons, aproximadament 14 vegades menys temps i, per tant, no hauria de poder arribar a terra. Com que es mouen tan ràpidament, la dilatació del temps es converteix en un factor gens menyspreable. De fet, els muons decauen amb una vida molt més llarga que la seva , aconseguint així creuar l'atmosfera i ser detectats fins i tot a baixes altituds.

Bibliografia

  • Callender, Craig & Edney, Ralph, Introducing Time , Icon, 2001, ISBN 1-84046-592-1 .
  • Einstein A. (1905) Zur Elektrodynamik bewegter Körper , Annalen der Physik, 17, 891. Traducció a l'anglès: Sobre l'electrodinàmica dels cossos en moviment
  • Einstein A. (1907) Über eine Möglichkeit einer Prüfung des Relativitätsprinzips , Annalen der Physik.
  • Hasselkamp D., Mondry E. i Scharmann A. (1979) Observació directa del canvi doppler transversal , Z. Physik A 289, 151-155.
  • Ives HE i Stilwell GR (1938), Un estudi experimental de la velocitat d’un rellotge en moviment , J. Opt. Soc. Am, 28, 215-226.
  • Ives HE i Stilwell GR (1941), estudi experimental de la velocitat d’un rellotge en moviment. II , J. Opt. Soc. Am, 31, 369–374.
  • Joos G. (1959) Lehrbuch der Theoretischen Physik , 11. Auflage, Leipzig; Zweites Buch, Sechstes Kapitel, § 4: Bewegte Bezugssysteme in der Akustik. Der Doppler-Effekt .
  • Larmor J. (1897) Sobre una teoria dinàmica del medi elèctric i luminífer , Phil. Trans. Roy. Soc. 190, 205–300 (tercer i últim d’una sèrie de treballs amb el mateix nom).
  • Poincaré H. (1900) La theorie de Lorentz et el Principe de Reaction , Archives Neerlandaies, V, 253-78.
  • Rossi B i Hall DB Phys. Rev. , 59, 223 (1941).
  • Voigt W. Ueber das Doppler'sche princip - Nachrichten von der Königlicher Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen , 2, 41–51.
  • Leonardo Ricci, Història de la ciència: la visió de Dante sobre la invariança galilenca , Nature 434, pàg. 717, 7 d’abril de 2005.
  • Tommaso Alberto Figliuzzi, Relativitat i causalitat entre física i filosofia , Aracne Editrice , 2007.
  • V. Barone, Relativitat. Principis i aplicacions , Bollati Boringhieri, ISBN 978-88-339-5757-9
  • Vatinno G., "Natural History of Time", editorial Armando, ISBN 978-88-6677-600-0

Articles relacionats

Altres projectes

Enllaços externs

Control de l'autoritat LCCN ( EN ) sh85135410
Relativitat Portal de la relativitat : accediu a les entrades de Wikipedia relacionades amb la relativitat