Considere um trem hipotético que se move com velocidade igual a 80% da velocidade da luz. Dois passageiros que são amigos e se encontram em extremidades opostas de um vagão, por coincidência, levantam as mãos simultanemente ao acenarem um para o outro, conforme nota um observador no mesmo vagão. De acordo com um observador em repouso fora do trem, próximo ao trilho.

Vamos analisar essa situação hipotética com calma e usar as ferramentas da teoria da relatividade especial para entender melhor o que acontece.Primeiramente, é importante lembrar que a teoria da relatividade especial postula que a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores, independentemente do seu estado de movimento. Isso significa que, se o trem está se movendo a 80% da velocidade da luz, não há como escapar da influência da relatividade especial.Agora, vamos considerar o observador no mesmo vagão. Para ele, os dois passageiros levantam as mãos simultaneamente, pois estão no mesmo sistema de referência. Isso significa que, para o observador no vagão, os dois eventos (o passageiro na frente levantando a mão e o passageiro atrás levantando a mão) ocorrem ao mesmo tempo.No entanto, a situação muda quando consideramos o observador em repouso fora do trem, próximo ao trilho. Para ele, o vagão está se movendo a uma velocidade relativamente alta. Isso significa que os eventos que ocorrem no vagão não são mais simultâneos para o observador em repouso.De acordo com a teoria da relatividade especial, o tempo parece passar mais devagar para o observador em movimento (no caso, os passageiros no vagão) em relação ao observador em repouso. Isso significa que, para o observador em repouso, o tempo no vagão parece estar passando mais devagar do que o tempo fora do vagão.Agora, vamos analisar os eventos novamente. Quando o passageiro na frente levanta a mão, isso ocorre num momento específico do tempo para o observador no vagão. No entanto, para o observador em repouso, esse evento ocorre num momento ligeiramente posterior, pois o tempo no vagão parece estar passando mais devagar.Já o passageiro atrás, que também levanta a mão simultaneamente com o passageiro na frente para o observador no vagão, terá seu evento de levantar a mão ocorrer num momento posterior ainda maior para o observador em repouso, pois ele está mais distante do observador em repouso do que o passageiro na frente.Portanto, para o observador em repouso, o passageiro atrás acena antes do passageiro na frente. Além disso, devido à contração dos comprimentos, o vagão parece menor do que quando está parado para o observador em repouso.Portanto, a resposta correta é B) o passageiro atrás acena antes do passageiro na frente e o vagão tem comprimento menor do que quando está parado.