En la Teoría Especial de la Relatividad, Einstein determinó que el tiempo es relativo, es decir, que la velocidad a la que transcurre el tiempo depende de tu marco de referencia. Al igual que los observadores en dos marcos de referencia diferentes no siempre están de acuerdo en cómo describir el movimiento de una pelota que rebota, tampoco están de acuerdo en cuándo ocurrió un evento o cuánto tiempo duró. Un segundo en un marco de referencia puede ser más largo comparado con un segundo en otro marco de referencia.
Cuanto más rápido se mueve un reloj, más lento pasa el tiempo según alguien en un marco de referencia diferente. Para explicar este desconcertante resultado, los físicos señalan un experimento mental que implica un reloj que utiliza la luz para marcar el tiempo. Aunque este experimento del «reloj de luz» es hipotético, los mismos efectos son válidos para cualquier reloj, desde los anticuados relojes del abuelo hasta los relojes atómicos, los dispositivos de medición del tiempo más precisos que existen. El tiempo es relativo incluso para el cuerpo humano, que es en esencia un reloj biológico. El efecto de la ralentización del tiempo es insignificante a las velocidades de la vida cotidiana, pero se vuelve muy pronunciado a velocidades que se acercan a la de la luz.
¿Qué es un reloj de luz?
Imagine un reloj que consiste en un pulso de luz y dos espejos, uno en la parte superior del reloj y otro en la inferior. El reloj hace «tic-tac» cuando el pulso llega al espejo de la parte superior del reloj y hace «tic-tac» en la parte inferior. El pulso rebota entre los espejos a una velocidad constante. Cuando el reloj se mueve, como se muestra a la izquierda, el tiempo entre ticks es más largo.
La idea de que un segundo no es siempre un segundo es uno de los hallazgos más sorprendentes de la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein. Los investigadores han observado realmente este efecto, que sólo es detectable a altas velocidades. Los científicos sincronizaron dos relojes atómicos de gran precisión y luego hicieron volar uno alrededor de la Tierra a bordo de un avión. Cuando el reloj aéreo regresó a la Tierra, tenía una diminuta fracción de segundo de retraso con respecto al que permanecía en tierra. Un experimento mental en el que se utiliza un reloj de luz revela por qué ocurre esto.
Todos los relojes en movimiento funcionan con lentitud, no sólo los relojes de luz.
Pero el efecto es insignificante excepto a velocidades cercanas a la de la luz. Curiosamente, alguien que se mueva no pensará que su reloj va lento, porque todo en su marco de referencia se habrá ralentizado también. Según un observador estacionario en el espacio que ve cómo la Tierra se mueve alrededor del Sol, todos los relojes de nuestro planeta van lentos, y sin embargo no notamos nada fuera de lo normal.