00493-14.FISICA: 06.Teoría de la Relatividad General: 01.Sobre un cuerpo de referencia en rotacion

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Todo cuanto ha sido dicho hasta aquí se ha referido a un cuerpo de referencia (k) en reposo y no sujeto a campo gravitatorio.

Lo que tenemos ahora es una región espacio-tiempo respecto a (k), quien, a su vez, se refiere a (k'), el cual rota uniformemente respecto a (k).

Le damos a (k') forma de disco circular, al objeto de facilitar la explicación, que gira uniformemente alrededor de su centro (m) y en un mismo plano. Se coloca un observador (h') en posición excéntrica sobre el disco (k'), y otro observador (h) en reposo sobre (k). De igual manera hay dispuestos sobre el disco (k') dos relojes; uno de ellos en el centro (m) del disco y el otro en la periferia (m') del disco. Y de igual manera se coloca una varilla (b) sobre uno de los radios, así como otra varilla (b') sobre la periferia.

Al rotar el disco (k'), el observador (h') experimenta una fuerza radial hacía afuera y que tiene su origen en un campo gravitatorio, ya que (h') al estar situado sobre el disco (k') está en reposo aunque (k') este en movimiento, mientras que la observación desde (h) detecta el efecto de la fuerza centrifuga sobre (h').

Sobre el escenario descrito, es decir, referencia (k) en reposo con (h) en reposo, y referencia (k') en rotación con (h') en reposo sobre (k'), pasamos a escenificar dos situaciones:

EN RELACIÓN A LOS DOS RELOJES (TIEMPO) tenemos que decir que ambos relojes están en reposo respecto a (k'). Verificamos pues, en primer lugar, que desde (k) el reloj, que se encuentra en el centro (m) del disco (k'), está en reposo, mientras que el reloj, que se encuentra en la periferia (m'), está en reposo sobre el disco (k') pero en movimiento como consecuencia de la rotación del disco (k'), de lo que deducimos, conforme a las "variaciones de tiempos" ya expuestas en anteriores documentos, que a mayor velocidad los tiempos se hacen más pequeños. Implica esto que dos relojes en reposo sobre un cuerpo en movimiento, marchan más despacio o más deprisa en función de la posición que ocupan sobre el cuerpo en movimiento o rotación.

A la vista de lo anterior, no es posible definir tiempo. Y del mismo modo sucede que no es posible definir espacio, conforme vemos a continuación.

EN RELACIÓN A DOS ESCALAS (ESPACIO) tenemos dos varillas (b) y (b'), de modo que el observador (h') sobre la periferia del disco (k') coloca una varilla (b') tangencialmente sobre la línea del círculo, de modo, y como consecuencia, como ya dijimos en las "variaciones de escalas" ya expuestas en anteriores documentos, de la velocidad de rotación, que la longitud de la varilla (b') se acorta en la dirección del movimiento. Por otra parte y si nos referimos a la varilla (b) situada en el radio, veremos como desde (k) no existe acortamiento de su longitud. Esto se demuestra si el observador (h') mide el perímetro y el diámetro del disco (k') en movimiento, procediendo a su división, lo que dará un cociente mayor que el "número pi", mientras que si se toma desde (k) en reposo, el resultado será el "numero pi", de modo que concluimos que lo que se cumple en (k) en reposo, no se cumple en el disco (k') en rotación; dicho de otro modo, en la geometría clásica no se cumple en el disco (k') rotatorio en un campo gravitacional, y con esto el concepto de línea pierde su significado.