Simultaneidad, dilatación del tiempo y contracción de la longitud.

"The name relativity theory was an unfortunate choice: the relativity of space and time is not the essential thing, which is the independence of laws of Nature from the viewpoint of the observer." 

-Arnold Sommerfeld

Simultaniedad

Clásicamente el tiempo es absoluto para todos los observadores; entonces, ¿Qué es simultaneidad?

La definición de diccionario es la siguiente:  Coincidir dos o mas hechos o acciones en un mismo momento o periodo de  tiempo.

Suena bastante razonable ¿No es así?, pero si hablamos de que el tiempo no es absoluto, si no que depende del estado de movimiento del observador, la simultaneidad de dos eventos ahora depende del sistema de referencia inercial desde donde son observados, en otras palabras: “dos eventos que son simultáneos en un marco de referencia en general no son simultáneos en un segundo marco que se mueve respecto al primero."

Dilatación del tiempo

La dilatación del tiempo, en la relatividad especial, puede describirse si tomamos en cuenta a dos observadores y tres relojes idénticos, dos para cada uno de los observadores y uno independiente, si se presenta la situación en la que uno de ellos se mueve en un marco de referencia inercial con respecto al reloj independiente, y el otros se queda en el mismo sistema de referencia inercial que el reloj independiente, cada uno medirá intervalos de tiempo distintos, el reloj del que se mueve con respecto al reloj independiente, funcionara más lentamente,  esto puede ser descrito con las transformaciones de Lorentz.

Para determinar la dilatación del tiempo tomemos en cuenta lo siguiente:

Contracción de la longitud 

Ahora bien, la distancia medida entre dos puntos en el espacio o dicho de otra forma la longitud de los objetos, también puede variar dependiendo de los SSRRII en los que se midan, podemos describir esta contracción si tomamos en cuenta a dos observadores, y un objeto, por decir algo, una regla. Ahora uno de los observadores está en un marco de referencia inercial, el cual se mueve con respecto a la regla, el otro observador se queda en el mismo marco de referencia que la regla, entonces la longitud de la regla será menor para el observador que se mueve que para el observador que continua en el mismo marco inercial que la regla, es importante hacer énfasis que la longitud de la regla solo variara en la dirección de movimiento del observador que se mueve con respecto a ella. Este efecto se puede describir de la siguiente manera:

Referencias: 

• Serway;Jewett. Física para Ciencias e ingenierías. 2009,7ma edición.
• Taylor;Wheeler.Spacetime Physics.1998.2th edition.