Einstein vuelve a acertar: El tiempo va más lento para un reloj en movimiento

Físicos alemanes ha verificado una predicción de la teoría especial de la relatividad de Einstein con una precisión sin precedentes. Los experimentos en un acelerador de partículas en Alemania confirman que el tiempo se mueve más lento para un reloj en movimiento que para un uno fijo.

El trabajo es la prueba más rigurosa pero de este efecto “dilatación del tiempo”, que Einstein predijo. Una de las consecuencias de este efecto es que una persona que viaja en un cohete de alta velocidad envejecería más lentamente que la gente en la Tierra.

Pocos científicos dudan de que Einstein tenía razón. Pero las matemáticas que describen el efecto de dilatación del tiempo son “fundamentales para todas las teorías físicas”, dice Thomas Udem, un físico del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, Alemania, que no participó en la investigación. “Es de suma importancia para verificarlo con la mayor precisión posible.”

El artículo ha sido publicado en Physical Review Letters. Es la culminación de 15 años de trabajo de un grupo internacional de colaboradores incluyendo al premio Nobel Theodor Hänsch, director del Instituto Max Planck de óptica.

Para probar el efecto de dilatación del tiempo, los físicos necesitan comparar dos relojes: uno que está parado y que se mueve. Para ello, los investigadores utilizaron el anillo de almacenamiento Experimental, donde se almacenan y se estudian las partículas de alta velocidad en el Centro Helmholtz GSI para la investigación de iones pesados en Darmstadt, Alemania.

Los científicos hicieron el reloj en movimiento mediante la aceleración de los iones de litio a un tercio de la velocidad de la luz. Luego midieron una serie de transiciones dentro del litio como electrones saltaban entre diferentes niveles de energía. La frecuencia de las transiciones se desempeñó como el “tic-tac” del reloj. Transiciones dentro de iones de litio que no se movían sirvieron de reloj estacionario.

Dilatación en el tiempo

Los investigadores midieron el efecto de dilatación del tiempo con mayor precisión que en cualquier estudio anterior, incluyendo uno publicado en 2007 por el mismo grupo de investigación. “Es casi cinco veces mejor que nuestro viejo método, y de 50 a 100 veces mejor que cualquier otro método utilizado por otras personas para medir la dilatación relativista del tiempo”, dice el coautor Gerald Gwinner, físico de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá.

Comprender la dilatación del tiempo tiene también implicaciones prácticas. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se cronometra esencialmente en órbita, y el software de GPS tiene que dar cuenta de diminutos desplazamientos de tiempo en el análisis de la información de navegación.

La Agencia Espacial Europea planea probar la dilatación del tiempo en el espacio cuando ponga en marcha su reloj atómico Ensemble in Space (ACES), un experimento que se enviará a la Estación Espacial Internacional en 2016, informa Nature.