La dilatación del tiempo fue descubierta por Einstein en 1905 y confirmada por experimentos posteriores. Según la teoría de la relatividad especial, los relojes que se mueven respecto a un observador inmóvil marcan el tiempo más lentamente debido a que el tiempo se dilata a mayores velocidades. Este efecto se ha comprobado experimentalmente y tiene consecuencias como la paradoja de los gemelos.

1. POR SARA BALLEN ALVAREZ

2. Historia del desarrollo de la dilatación del tiempo:
La dilatación del tiempo en primera instancia fue observada
por Albert Einstein en 1905 quien la dedujo según todo lo
investigado y sus postulados de la relatividad. Más tarde los
en 1938 la dilatación del tiempo fue observada por Ives y
Stilwell quienes realizaron un experimento con este mismo
nombre. Más tarde la dilatación del tiempo siguió causando
fascinación y otros físicos como Pound y Rebka en 1959 la
probaron mediante otro experimento. Actualmente las
investigaciones la llevan a cabo el Instituto Max Planck de
Física Nuclear quienes han conseguido constatar con una
precisión sin precedentes los fenómenos de la dilatación.

3. Principio básico:
La dilatación del tiempo es el fenómeno que se relaciona con
la teoría de la relatividad de Albert Einstein, la cual se basa en
dos postulados: El primero habla de que cualquier fenómeno
que ocurra en un sistema inercial se da de la misma manera;
el segundo habla de que la velocidad de la luz es la misma
para todos los sistemas inerciales. En otras palabras, la
velocidad de la luz es la misma cualesquiera que sean el
movimiento del foco y del observador. Lo que se define
propiamente como dilatación del tiempo es que el intervalo
de tiempo medio por el reloj en movimiento es mucho mayor
que el de un reloj estacionario. Este fenómeno es
completamente simétrico pues cada uno de los observadores
vera el reloj del otro a una velocidad menor.

4. La Dilatación del tiempo
La dilatación del tiempo es un fenómeno predicho por la teoría de la relatividad, según el
que si se suministran dos relojes que midan exactamente igual el tiempo a dos observadores
inerciales en movimiento relativo entre ellos, cada observador constataría que el reloj del
otro está marcando el tiempo a un ritmo más lento que el marcado por el suyo.
La interpretación clásica es que el tiempo se ha ralentizado (dilatado) para el otro
observador, pero esto no se corresponde con la realidad, pues localmente el tiempo siempre
pasa al mismo ritmo, sino que es consecuencia de las transformaciones de Lorentz.
La siguiente animación te permitirá visualizar el porqué de esta dilatación temporal.
Muestra dos sistemas emisor de luz-espejo, uno en reposo y otro cuya velocidad puede
seleccionarse con la barra deslizante superior "speed", en múltiplos de la velocidad de la luz
(c). Si este selector está puesto a 0, verás cómo ambos relojes marcan el mismo tiempo (10 s)
en realizar el trayecto de ida y vuelta.
Sin embargo, en el momento que el segundo sistema comienza a moverse, el rayo luminoso
(que puedes ver marcando la casilla "Show Light Path" cada vez tiene que recorrer un mayor
espacio. Como la velocidad de la luz es constante, el tiempo observado por el observador
en reposo debe ser mayor que aquel que se mueve con el sistema, ya que para él ha recorrido
una distancia mayor.

5. LA DILATACIÓN DEL TIEMPO EN LA TEORÍA ESPECIAL
DE LA RELATIVIDAD
Fue Postulada En 1905 Por Albert Einstein Y Fue Resumida En Dos
Postulados: Todas Las Leyes De La Naturaleza Son Las Mismas En
Todos Los Marcos De Referencia Con Movimiento Uniforme, Por
Lo Tanto No Existe Ningún Marco De Referencia En Donde Se
Puedan Hacer Mediciones Absolutas •La Velocidad De La Luz
Tanto En El Vacío Como En Cualquier Marco De Referencia
Inercial Es Constante Con Un Valor De C = 3*108 M/S, Sin
Importar El Movimiento De La Fuente O Del Observador. Estos
Dos Postulados Pusieron Fin A Muchas Dificultades, Presentes
Gracias A Antiguos Paradigmas, Pero Especialmente A La Creencia
De La Existencia De Un Llamado Marco De Éter, De Esta Teoría Se
Derivan Impresionantes Consecuencias Como La Dilatación Del
Tiempo, La Contracción De La Longitud Y La Simultaneidad De
Eventos. TEORÍA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD

6. DILATACIÓN DEL TIEMPO En Las Teorías De La
Relatividad De Albert Einstein La Dilatación Temporal Del
Tiempo Se Manifiesta En Dos Circunstancias: •En La Teoría
De La Relatividad Especial, Relojes Que Se Muevan Respecto
A Un Sistema De Referencia Inercial (El Hipotético
Observador Inmóvil) Deberían Funcionar Más Despacio. Este
Efecto Esta Descrito Con Precisión Por Las Transformaciones
De Lorentz. •En La Teoría De La Relatividad General, Los
Relojes Que Estén Sometidos A Campos Gravitatorios
Mayores, Como Aquellos Que Se Encuentren Cerca De Un
Planeta, Marcan El Tiempo Más Lentamente. Esta Dilatación
Gravitacional Del Tiempo Es Mencionada Brevemente En
Este Artículo Pero Se Encuentra Descrita En Otro Lugar.
http://science.sbcc.edu/~physics/flash/relativity/relatvisticcl
ocks.html

7. investigaciones
1941 Rossi Y Hall Compararon La Población De Muones Producidos Por
Rayos Cósmicos En Lo Alto De Una Montaña Y El Observado A Nivel Del
Mar Utilizando La Dilatación Del Tiempo Como Explicación De Que
Estos Pudieran Llegar A La Superficie Terrestre Cada Vez Estos Estudios
Avanzan Con Una Mayor Rapidez, Y La Idea De Poder Viajar En El
Tiempo Se Ve Mas Cercana, Pues En Este Momento Es Más Cuestión De
Dinero Y Tecnología Que De Física, Será Esta Realmente Una Realidad? Si
Se Realiza, Que Consecuencias Tendrá Para La Humanidad? Y Que
Nuevas Innovaciones Saldrán De Estos Estudios? • 2007 Confirmación
Experimental De La Dilatación Del Tiempo. Estudio De Dos Átomos Que
Alcanzaban Velocidades De 0.64c Y 0,03c. Instituto Max Planck
(Alemania), Se Determino La Edad De Los Átomos • Se Han Utilizado
Dispositivos GPS Con El Objetivo De Medir La Dilatación Del Tiempo
http://es.slideshare.net/GabrielP92/dilatacin-del-tiempo-y-paradoja-de-los-
gemelos-25803823

8. Dilatación del tiempo por velocidad
La fórmula para determinar la dilatación del tiempo en la relatividad especial es:
Donde:
es el intervalo temporal entre dos eventos co-locales para un observador en
algún sistema de referencia inercial. (por ejemplo el número de tic tacs que ha
hecho su reloj)
es el intervalo temporal entre los dos mismos eventos, tal y como lo mediría
otro observador moviéndose inercialmente con velocidad v, respecto al primer
observador
v es la velocidad relativa entre los dos observadores
C la velocidad de la luz
y es el también conocido como factor de lorebtz.
De esta manera la duración del un ciclo de reloj del reloj que se mueve se ha
incrementado: esta "funcionando más despacio". Según lo indicado
las transformaciones de Lorentz pueden ser utilizadas para casos más generales.

9. Como se ve, el efecto se incrementa de manera exponencial respecto a
la velocidad relativa o influencias gravitacionales. El orden de
magnitud de estas variaciones en la vida ordinaria, incluso en un viaje
espacial, no son suficientemente grandes como para producir
dilataciones detectables, y estos minúsculos efectos pueden ser
ignorados sin problemas. Solo en aquellos objetos que se acercan a
velocidades del orden de 30.000 km/s (1/10 parte de la velocidad de la
luz), o que permanecen en el interior de intensos pozos gravitacionales
de objetos estelares masivos, aparece un efecto importante.
La dilatación del tiempo por el factor de Lorentz fue predicha
por Joseph Larmor (1897), al menos para los electrones que orbiten un
núcleo:
...los electrones individuales describen partes correspondientes de sus
órbitas en tiempos más cortos para el [resto] del sistema según esta
razón:
Larmor, 1897
La dilatación del tiempo con magnitud correspondiente al factor de
Lorentz ha sido confirmada, como se explica en el siguiente apartado

10. Dilatación del tiempo por gravitación
La teoría de la relatividad general predice que el tiempo propio medido por un observador A en
reposo sobre la superficie de un planeta es menor que el tiempo propio medido por otro
observador B en reposo respecto al primero pero situado a mayor altura. Así, para un planeta con
simetría esférica, masa My radio R la relación entre los tiempos propios medidos por los
observadores A y B son:
Donde h es la altura de B respecto a A. Para observadores situados sobre la superficie de la Tierra la
dilatación del tiempo relativa entre un observador A sobre la superficie y otro a cierta altura es muy
pequeña:
Donde:
= 9.806 m/s2, es la aceleración de la gravedad en superficie.
= 6.371 106 m, es el radio de la Tierra.
C = 2.988 108 m/s, es la velocidad de la luz.
Por lo que la diferencia de transcurso de tiempo entre un observador en la superficie y otro en el punto más alto
del planeta es francamente insignificante.

11. Paradoja de los gemelos
Una de las consecuencias más turbadoras de la dilatación del tiempo es la denominada "paradoja de los
gemelos".
En ella dos hermanos gemelos toman caminos distintos: uno de ellos viaja hasta una estrella lejana a
velocidades próximas a la velocidad de la luz, mientras que el otro permanece en la Tierra. Según la
dilatación temporal predicha por la relatividad general, el gemelo viajero debería ser significativamente
más joven que el gemelo terrestre.
Esto es cierto pero sólo en parte, pues el gemelo que permanece en la Tierra envejecerá más que el viajero
ya que para este los relojes del gemelo de la nave van más lentos que los suyos, lo que implicaría un mayor
envejecimiento.
Sin embargo, ponte ahora en el lugar del gemelo de la nave espacial; desde su perspectiva el que se está
alejando (y por tanto moviéndose a velocidades próximas a la luz) es el gemelo terrestre, por lo que
debería ser él quien envejeciera más rápido. He aquí la paradoja, ¡¡para ambos es el otro gemelo el que
envejece a menor ritmo!!
Sin embargo esta paradoja no es totalmente simétrica, ya que el gemelo viajero no sería un observador
inercial, ya que debería acelerar y decelerar en su viaje interestelar, además del hecho que en el
planteamiento se ha tenido en cuenta únicamente un efecto: la dilatación temporal, obviando un
segundo efecto clave: la contracción de las longitudes, que vas a ver en el siguiente apartado.
La solución física a la paradoja no es simple (puedes encontrar en internet distintas soluciones), pero el
resultado es siempre el mismo: el gemelo que permanece en la Tierra envejece más rápidamente.
http://e-ducativa.
catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/3000/3240/html/23_consecuencias_dilatacin_del
_tiempo.html