Respuestas al Tema 6 - El Tiempo Eléctrico, la Relatividad y la Sincronización

Bueno, pues vamos con el tema seis, que está conformado por el capítulo veinticuatro del texto base y el pedazo de artículo de Verdades patentes del libro de Peter Galison, Relojes de Einstein, Mapas de Poincare. Bueno, la primera pregunta con la que nos propone el equipo docente ser capaz de mostrar que hemos comprendido este. Este temario es cómo se materializaba, según Galison, el tiempo eléctrico en el entorno de Einstein. Bueno, tenemos que recordar que para galison el tiempo eléctrico o según él, cuando menos, no era una idea abstracta, sino que era una realidad pues material, una realidad visible en la propia vida cotidiana del señor Einstein en Berna. Resulta que cada día, al ir a trabajar a la oficina de patentes, pasaba por una ciudad marcada por relojes públicos Coordinados por una red de relojes eléctricos conectados a la oficina central de Telégrafos y por torres horarias que estaban sincronizadas y que convertían la simultaneidad en un hecho urbano. Convertían la simultaneidad en un hecho urbano. Bueno, Berna aparecía de esta forma, pues como una ciudad organizada por una especie de cultura moderna la cultura de la coordinación horaria. Y ese tiempo eléctrico también se materializaba en la propia cultura técnica de la época. Para Galison a partir de mil novecientos cinco, cuando él reconoce que proliferan las patentes sobre relojes madre y relojes secundarios, sobre transmisión eléctrica de la hora, sobre regulación electromagnética de péndulos, sobre señales horarias por teléfono o radio, sistemas para sincronizar relojes en distintos lugares y dispositivos para coordinar horarios ferroviarios. Y todo esto para. Para Galison Él entiende que no es un detalle marginal. De pronto, la distribución eléctrica del tiempo se había convertido en un problema industrial, en un problema urbano y ferroviario de primer orden. Por eso, al parecer, Einstein, para Galison estaría inmerso en un mundo donde el tiempo ya no se vivía como algo meramente natural o metafísico, sino como algo que era humanamente producido, humanamente distribuido y coordinado técnicamente. El tiempo se hacía visible a través de los cables, de las campanas, de las estaciones, de los relojes de calle. Y, por supuesto, también se hacía patente en la oficina de patentes. Venga, pues segunda pregunta. De qué modo el análisis de esas patentes de Einstein donde trabajaba en esa oficina de patentes? De qué modo ese análisis de patentes habría contribuido al trabajo teórico de Einstein? Bueno, pues el autor Galison sostiene que la oficina de patentes fue para Einstein una auténtica escuela de pensamiento técnico bajo la dirección de Adler. Aprendió a examinar solicitudes con escepticismo, a desconfiar de lo que decía el inventor y analizar críticamente diagramas y especificaciones y, sobre todo, a distinguir lo esencial de lo accesorio en una máquina. Esa disciplina que tenía intelectual no era algo independiente de su física, reforzaba justamente su tendencia a revisar supuestos aparentemente obvios. Además, el contenido mismo de muchas patentes será relevante. Einstein trabajaba rodeado de solicitudes relativas a la coordinación electromagnética del tiempo, a la transmisión de señales horarias y a la puesta en hora simultánea de relojes distantes. Lo que hemos comentado en la primera pregunta y ese contacto repetido con problemas técnicos de sincronización pudo quizás habituarle a pensar el tiempo en términos operativos, es decir, no como algo dado de antemano, sino como algo que debe establecerse mediante procedimientos concretos de señalización y coordinación. Por eso, según Galison, el análisis de patentes no causó de forma mecánica la relatividad, pero sí preparo a Einstein para una idea decisiva. Y es que la simultaneidad podía definirse por procedimientos materiales de intercambio de señales. La simultaneidad podía definirse por procedimientos materiales, de intercambio de señales. La experiencia técnica con relojes coordinados y redes horarias habría proporcionado el modelo operativo que más tarde Einstein elevó al conocidísimo principio físico general de la relatividad. Y también os recuerda que que Einstein ya tenía una gran relación con el mundo técnico, ya que su entorno familiar, en concreto la empresa de su padre y de su tío, trabajaban con dispositivos de medición eléctrica y con aparatos próximos. Dice próximos tecnológicamente a los relojes eléctricos. En este caso, lo más importante que con lo que nos tenemos que quedar es que esa interioridad que que le presumimos, que le presumimos a Einstein, esa forma de que hay un parto interior en su parte de la relatividad, simplemente galison. Lo que nos trata de decir es que ese parto estaba muy mediado tanto por el entorno de trabajo como por el entorno familiar de donde venía Einstein. Y siguiendo con la pregunta número tres, por qué? Bueno, la tres está dividida en en varias partes. Está dividida en cinco partes. Entonces a la primera por qué era la sincronización un problema teórico en física? Bueno, pues obviamente era un problema teórico, porque recordemos que estamos en finales del siglo diecinueve. La simultaneidad de sucesos distantes no se podía ya dar por supuesta mientras se mantuviera la existencia del éter como medio en reposo absoluto. Había que preguntarse si la luz viajaba igual en todas direcciones o si el movimiento de la Tierra respecto del éter alteraba los tiempos de propagación. En consecuencia, sincronizar relojes distantes no era, pues, un asunto de tipo práctico. Afectaba a la definición misma de tiempo físico y la tres punto uno que era el éter y por qué era necesario como fundamento de los fenómenos físicos? Esta pregunta además, cayó en el año dos mil veintiséis, en el que estamos en el primer. El primer examen, el éter. La verdad es que lo del éter. Bueno, voy a hacer un video específico sobre esto porque es bastante bastante complejillo de. No es que sea complejo el concepto de éter, pero sí todos los pasos que ha habido hasta llegar a la anulación del éter por parte de de Einstein. Pues bueno, es para clarificarlo un poco, a ver si lo doy metido en un vídeo. Bueno, tenemos que decir eso, que el éter era en principio bueno, ya estamos hablando de tiempos de Aristóteles existía, no se entendía que no existía un vacío en el universo, sino que todo estaba completo por algo que era el éter, un medio sutil que era omnipresente y que en principio estaría en reposo absoluto. De de primeras sirve como un soporte en el que las vibraciones luminosas en la teoría ondulatoria de la luz se desplazan. El éter es el soporte por el que esas vibraciones luminosas se desplazan. Pero después con el electromagnetismo británico pasa a entenderse como un medio portador no sólo de la luz, sino también de propiedades eléctricas y magnéticas, y, sobre todo, capaz de transmitir acciones continuas en tiempo finito y de sostener ese recién inaugurado concepto de campo. Después viene Maxwell y los éteres de la óptica. El primero que hemos comentado y el segundo, el del electromagnetismo, quedan unificados. De modo que el éter parecía el fundamento mecánico común de la luz y de los fenómenos electromagnéticos. Y era necesario porque esta física del del diecinueve, como os comentaba, no concebía todavía el concepto de de vacío total de un vacío donde de la nada no se entendía ese concepto aún o no se trabajaba ese concepto. Si la luz era una onda, debía vibrar en algo y si las acciones electromagnéticas no eran instantáneas, por lo tanto debían transmitirse por algún medio. Y el éter cumplía esa función de de sustrato universal. Bueno, ahora la pregunta tres punto dos. Explique el experimento de Michelson Morley y cómo afectaba al concepto de éter. Bueno, este es un ejercicio muy divertido que que lo podéis encontrar por YouTube en algún vídeo que hay porque yo hasta que lo vi exactamente cómo era el procedimiento, Pues este interferómetro que denominan lo que hace es que dividen un rayo de luz en dos haces perpendiculares y los hacen recorrer caminos distintos y luego los rebotan con un con un con un espejo y los vuelven a combinar. Es decir, los separan, los rebotan y los vuelven a combinar para ver si hay franjas de interferencia. En caso de que la Tierra se moviese a través de un éter en reposo, Este es el efecto que nos lo dice. Yo creo que nos lo dice. Bueno, no sé si lo dijo el profesor o aparece. No recuerdo ahora en el libro de en el capítulo veinticuatro. Es el efecto de ir en coche y sacar la mano por la ventana y notar ese aire. No es que el aire de fuera esté en movimiento, sino que nosotros al movernos a través del éter, que sería esa tierra que se mueve a través del éter que está en reposo, pues deberíamos de notarlo, igual que notamos el aire al sacar la mano, la mano por el coche. Bueno, pues supuestamente si la tierra se moviese en ese éter en reposo, la luz debería de tardar tiempos distintos en recorrer el brazo paralelo y el perpendicular al viento del éter. Lo dicho, esto lo veis muy fácil en un vídeo de YouTube. A ver si soy capaz de meterlo aquí. Al girar el aparato, esa diferencia debería cambiar y desplazar las franjas porque pensemos que todo estaba. La tierra al moverse estaría atravesando el éter. Por lo tanto, la propagación de la luz en este caso debería de verse interrumpida o afectada, o ayudada en función del sentido en el que propagara la luz si propagamos la luz en el sentido del éter, en ese en el sentido del éter, en esa sensación que tendríamos del éter en movimiento, la tierra, el éter parado, si fuera en ese mismo sentido del éter, pues debería de ir más rápido. Sin embargo, si la luz se moviese en sentido contrario a esa sensación del éter, pues debería de ir más lento. Bueno, el caso es que en mil ochocientos ochenta y siete este experimento realizado por Morley fue negativo. No apareció ese desplazamiento esperado. Y esto lo que lo que hacía es que afectaba muy gravemente al concepto que había de éter estacionario, porque implicaba que el supuesto movimiento de la Tierra respecto a ese éter, pues no podía detectarse. El experimento. No es que sea con este experimento, no es que se cargaran de inmediato el concepto del éter, pero realmente lo vuelve problemático y da lugar a unas hipótesis defensivas como la contradicción, perdón, como la contracción de Fitzgerald y Lawrence. Lo que decían es que el éter, pues contraía en ese como que aplastaba los los átomos de la materia y así por ese motivo, bueno, era un salvar, era un salvar las las circunstancias no? Por ese motivo, pues en esa contracción nos engañaba y parecía que la distancia pues era menos. Bueno, la tres punto tres Cómo aparece el concepto de tiempo local de Lawrence y cómo lo desarrolla Poincaré? Bueno, este también es un lío macabeo. Bueno, vamos a ver. Lawrence lo que hace es introducir el tiempo local, es decir, que es lo mismo que introduce Einstein, si lo pensáis. Pero qué ocurre? Que él simplemente lo hace a modo de simplemente como algo necesario para la operativa que quería demostrar lo que quería era, o sea, estaba estudiando cómo se debía transformar la ecuación de ondas Magnéticas para un sistema en movimiento respecto del éter. Y en esa transformación aparecía una variable temporal corregida que permitía conservar la forma de las ecuaciones. Entonces, para Lorenz ese tiempo local era todavía simplemente una cantidad matemática, por decirlo así, auxiliar. No es que fuese el tiempo verdadero para él. El tiempo seguía siendo el del éter en reposo, Es decir, el éter era ese, esa base fundamental de que estaba en reposo. Qué ocurre? Que viene Poincaré y da, por decirlo así, un avance, no, que para él lo que hace es interpretar físicamente ese tiempo local como el resultado de la coordinación de relojes mediante el intercambio de señales. Suponiendo que el tiempo de ida y vuelta de la señal luminosa se repartía por igual, pero seguía considerando este procedimiento dentro del marco también del éter. Es decir, el tiempo local quedaba ya vinculado a la sincronización, aunque todavía no era como el caso de Einstein. El tiempo sin más. Tanto para Poincaré como para Lawrence, el tiempo realmente estaba vinculado a ese éter en reposo y el tres punto cuatro. De qué modo resolvía Einstein el problema teórico de la sincronización? Bueno, resuelve el problema dando un paso, Pues bastante, bastante agresivo. Y es que lo que hace es eliminar la necesidad del éter y definir la simultaneidad como un procedimiento convencional operativo. Es decir, es una convención y vale para operar con ella. En concreto, para operar el intercambio de señales luminosas. Dos relojes distantes se consideran sincronizados si la luz tarda lo mismo de A a B que de B a A, Y esa igualdad se establece por definición dentro de cada sistema inercial. Y con ello, pues el tiempo local deja de ser un artificio y se convierte en el tiempo real de cada sistema de referencia. El tiempo local deja de ser un artificio y se convierte en el tiempo real de cada sistema de referencia. Y la consecuencia es, por supuesto, la relatividad de la simultaneidad, es decir, sucesos simultáneos en un sistema pueden no serlo en otro. Einstein deduce así las transformaciones de Lorentz a partir del principio de relatividad, la constancia de la velocidad de la luz y una nueva definición de sincronización sin necesidad de remitir nada al éter. Bueno, la tres punto cinco según Galison. Cómo habría resuelto Einstein este problema a partir de su experiencia con las patentes? Cómo habría resuelto Einstein este problema a partir de su experiencia con las patentes? Bueno, pues esto es un poco lo que estuvimos viendo en las preguntas anteriores, y es que lo que nos propone aquí el autor de De relojes de Einstein, mapas de Poincaré, lo que nos propone es que Einstein pudo resolver este problema porque estaba ya muy habituado. Estaba buceando. Entre en pensar en la simultaneidad como una coordinación material de relojes distantes, tanto por su experiencia cotidiana en Berna, unida al examen de patentes sobre transmisión eléctrica del tiempo, que le habría familiarizado con esas redes de relojes madre, relojes secundarios, señales horarias y distribución de simultaneidad, como también por esa familia y por esa familia que tenía, que estaba también habituada a ese tipo de dispositivos eléctricos. Por eso, cuando en mil novecientos cinco, en esa imagen, con esas fotografías que nos ponen, esos dibujos que nos ponen en el temario, cuando Einstein le explica a su amigo beso la solución señalando a la vez el reloj de Berna y el reloj de la ciudad de Muri. pues realmente no está usando una metáfora que sea casual para galison. Einstein toma un problema técnico de sincronización y lo lleva al plano de la física fundamental, es decir, transforma una práctica de ingeniería en una definición general del tiempo. Y la originalidad realmente no consiste en inventar la sincronización, sino en convertirla en ese núcleo mismo de la teoría del tiempo. Y también, obviamente, en desligarla por fin del éter. Bueno, pues hasta aquí serían estas preguntitas que son tres. Pero bueno, la tercera está bastante bastante ampliada en sus preguntas. Lo dicho, si os interesa este material, pues os agradezco un montón ese like. Saludos.