ENSAYO SOBRE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA



Facultad de ingeniería mecánica


Ondas y Partículas



ENSAYO SOBRE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD (ESPECIAL)



Preparado por
Yeison Montaña Hernández 181046



Ocaña, Norte de Santander
2015
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA



Facultad de ingeniería mecánica


Ondas y Partículas



ENSAYO SOBRE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD(ESPECIAL)

Preparado por
Yeison Montaña Hernández 181046

Presentado a
Edgar Sánchez Ortiz


Ocaña, Norte de Santander
2015
TEORIA DE LA RELATIVIDAD (ESPECIAL)
Conocida como teoría de la relatividad especial. En 1905, Einstein publicó el primero de dos importantes artículos sobre la teoría de la relatividad, en el que eliminaba el problema del movimiento absoluto negando su existencia. Según Einstein,ningún objeto del universo se distingue por proporcionar un marco de referencia absoluto en reposo en relación al espacio. Cualquier objeto (por ejemplo, el centro del Sistema Solar) proporciona un sistema de referencia igualmente válido, y el movimiento de cualquier objeto puede referirse a ese sistema. Así, es igual de correcto afirmar que el tren se desplaza respecto a la estación como que laestación se desplaza respecto al tren. Este ejemplo no es tan absurdo como parece a primera vista, porque la estación también se mueve debido al movimiento de la Tierra sobre su eje y a su rotación en torno al Sol. Según Einstein, todo el movimiento es relativo.
Ninguna de las premisas básicas de Einstein era revolucionaria; Newton ya había afirmado que “el reposo absoluto no puede determinarse a partirde la posición de los cuerpos en nuestras regiones”. Lo revolucionario era afirmar, como hizo Einstein, que la velocidad relativa de un rayo de luz respecto a cualquier observador es siempre la misma, aproximadamente unos 300.000 km/s. Aunque dos observadores se muevan a una velocidad de 160.000 km/s uno respecto al otro, si ambos miden la velocidad de un mismo rayo de luz, los dos determinaránque se desplaza a 300.000 km/s. Este resultado aparentemente anómalo quedaba demostrado en el experimento de Michelson-Morley. Según la física clásica, sólo uno de los dos observadores —como mucho— podía estar en reposo, mientras que el otro cometía un error de medida debido a la contracción de Lorentz-Fitzgerald experimentada por sus aparatos; según Einstein, ambos observadores tienen el mismoderecho a considerarse en reposo y ninguno de los dos comete un error de medida. Cada observador emplea un sistema de coordenadas como marco de referencia para sus medidas, y un sistema puede transformarse en el otro mediante una manipulación matemática. Las ecuaciones de esta transformación, conocidas como ecuaciones de transformación de Lorentz, fueron adoptadas por Einstein, aunque las interpretóde forma radicalmente nueva. La velocidad de la luz permanece invariante en cualquier transformación de coordenadas.
Según la transformación relativista, no sólo se modifican las longitudes en la dirección del movimiento de un objeto, sino también el tiempo y la masa. Un reloj que se desplace en relación a un observador parecería andar más lento y cualquier objeto material parecería aumentar sumasa, en ambos casos en un factor igual al factor ð (gamma mayúscula), inverso del factor γ. El electrón, que acababa de descubrirse, proporcionaba un método para comprobar esta última suposición. Los electrones emitidos por sustancias radiactivas tienen velocidades próximas a la de la luz, con lo que el factor ð podría llegar a ser de 2 y la masa del electrón se duplicaría. La masa de un electrón enmovimiento puede determinarse con facilidad midiendo la curvatura de su trayectoria en un campo magnético; cuanto más pesado sea el electrón, menor será la curvatura de su trayectoria para una determinada intensidad del campo. Los experimentos confirmaron espectacularmente la predicción de Einstein; el electrón aumentaba de masa exactamente en el factor que él había predicho. La energía...