Flexió i contracció de l'espai

En les anteriors entrades referents als viatges en el temps, vam fer veure la relació existent entre el moviment i el temps, especificant que; quan més ens movem en l’espai més lent ho fem en el temps (i viceversa). D’aquesta afirmació en podem deduir que el moviment afecta al temps. Doncs bé, no tan sols al temps, sinó també al mateix espai en el qual es produeix el moviment. Per tractar amb major claredat aquest tema, a continuació dediquem dos apartats que ens ajudaran a entendre el concepte.

Flexió de l’espai

A geometria s’estudia que el quocient entre la longitud de la circumferència i el radi de la mateixa és igual a; 6.28.... o el que és el mateix, dues vegades el nombre pi.

Aquest és un principi que ja els grec antics van introduir en la doctrina de la geometria. Pot semblar una “llei” invulnerable (com a la física ho és el principi de la informació), no obstant, aquesta afirmació perd credibilitat si el cercle el trobem traçat en una superfície no regular. Per exemple: Un cercle dibuixat sofre una esfera té una circumferència menor que un que està delineat sobre un full de paper pla, mentre que un cercle dibuixat sobre la superfície d’una cadira de muntar a cavall presenta una circumferència major, tot i que aquests cercles comparteixin el mateix radi.

A què es deu aquest fet?

Per assimilar millor aquest succés, mirem-nos-ho des del punt de vista de l’esfera:

Aquesta “flexió” de l’espai es deu a que la naturalesa corba de la superfície de l’esfera fa que les línies radials convergeixin lleugerament entre sí, del qual resulta una petita disminució en la longitud de la circumferència.

El fet que la circumferència disminueixi de longitud significa que el quocient amb el radi serà menor o major a dues vegades el nombre pi. Pel que sembla hem violat un principi geomètric.

En el cas de la cadira de muntar succeeix el contrari, és a dir, que s’hi provoca un augment en la longitud de la circumferència que provocarà que el quocient entre aquesta i el radi sigui major a dues vegades el nombre pi.

D’aquest apartat extraiem la conclusió: L’espai pot flexionar-se.

Contracció de l’espai

Com ja diem en la introducció, el moviment no tan sols afecta al temps sinó també a l’espai.

En l’entrada “Viatges en el temps (II)”, fem esmena d’un inconvenient de viatjar en el temps relacionat amb els moviments a càmera lenta, on hi establim que tots els nostres moviments realitzats mentre viatgem a velocitats semblants a la de la llum es duen realment a terme molt lentament, el que suposa un poc aprofitament del viatge.

Doncs bé, ara afegirem un altre inconvenient;

Els objectes en moviment es veuen reduïts en la direcció del seu moviment per a un observador immòbil

El que significa que quan un objecte s’aproxima als 300.000km/s de la c, per a qualsevol observador que no està en moviment aquest s’haurà tornat molt més petit del que era en estat immòbil.

Aquest fet s’anomena contracció de Lorentz, i bàsicament explica l’afirmació anterior.

En els càlculs relativistes, Albert Einstein va determinar que si un objecte es mou al 98% de la velocitat de la llum, un observador immòbil el veurà un 80% més curt que si l’objecte estigués parat.

Aquesta imatge il·lustra esquemàticament un exemple de la contracció de Lorentz. En la figura 1, un cotxe parat mesura tres metres de longitud, mentre que al 98% de la velocitat de la llum, per a un observador extern aquest mesurarà 60cm. 

1 c = Velocitat de la llum