Fisica moderna

LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD
La teoría de la relatividad de Einstein había dado un excelente marco de referencia para explicar un gran conjunto de fenómenos físicos. Esta visión del mundo, afirma que el espacio y el tiempo son absolutos.
La teoría especial de la relatividad es en la que esta aplica la geometría ordinaria (llamada geometría “plana”)

La teoría de la relatividad de Einsteinnació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. En principio podría hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, o bien en contra de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el segundo (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lolleva de cara). Sin embargo, medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz.

Einstein dijo entonces: supongamos que cuando se mide la velocidad de la luz en el vacío, siempre resulta el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por segundo), en cualesquiera circunstancias. ¿Cómo podemos disponerlas leyes del universo para explicar esto? Einstein encontró que para explicar la constancia de la velocidad de la luz había que aceptar una serie de fenómenos inesperados.

Halló que los objetos tenían que acortarse en la dirección del movimiento, tanto más cuanto mayor fuese su velocidad, hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz; que la masa de losobjetos en movimiento tenía que aumentar con la velocidad, hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz; que el paso del tiempo en un objeto en movimiento era cada vez más lento a medida que aumentaba la velocidad, hasta llegar a pararse en dicho límite; que la masa era equivalente a una cierta cantidad de energía y viceversa.

Todo esto lo elaboró en 1905 en la forma de la«teoría especial de la relatividad», que se ocupaba de cuerpos con velocidad constante. En 1915 extrajo consecuencias aún más sutiles para objetos con velocidad variable, incluyendo una descripción del comportamiento de los efectos gravitatorios. Era la «teoría general de la relatividad».

Los cambios predichos por Einstein sólo son notables a grandes velocidades. Tales velocidades han sido observadasentre las partículas subatómicas, viéndose que los cambios predichos por Einstein se daban realmente, y con gran exactitud. Es más, sí la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta, los aceleradores de partículas no podrían funcionar, las bombas atómicas no explotarían y habría ciertas observaciones astronómicas imposibles de hacer.

Pero a las velocidades corrientes, los cambiospredichos son tan pequeños que pueden ignorarse. En estas circunstancias rige la aritmética elemental de las leyes de Newton; y como estamos acostumbrados al funcionamiento de estas leyes, nos parecen ya de «sentido común», mientras que la ley de Einstein se nos antoja «extraña».
LA FUSION
La fusión nuclear consume más energía que la que libera ya que esta reacción se produce en pocos núcleos y loprincipal de la energía es llevada en los neutrones y en los productos de fisión. Para que los núcleos adquieran una energía cinética suficiente para fusionarse (como mínimo 0.1 MeV), hay que recurrir a una reacción termonuclear que sólo permite liberar la energía contenida en la materia.
Una reacción termonuclear de este tipo permite al sol o miles de otras estrellas que puedan brillar. Estaenergía está relacionada al defecto de masa que acompaña a la reordenación de los núcleos atómicos en virtud de la célebre ecuación de equivalencia de Einstein, E = mc2. Esto nos sirve para darnos cuenta de cuánta materia puede contener la energía.
El contenido de energía de un kilo de materia equivale a 1017 julios (joules), una energía inmensa. Con varios kilos de energía se podría abastecer de...