Fisica

Postulados de la Teoría de Relatividad Especial

En su trabajo original Einstein hace inicialmente un análisis sobre simultaneidad de eventos y lo vincula con la medición de distancias y tiempos, detallando un método adecuado para sincronizar relojes en distintos puntos de un sistema inercial, válido bajo condiciones de isotropía y homogeneidad del espacio y uniformidad del tiempo.
Porrazones didácticas un análisis sobre espacio y tiempo lo trataremos por separado en este mismo capítulo.
Aceptemos, por el momento, que en un sistema inercial la métrica está establecida y el tiempo está sincronizado. Un objeto en reposo mide lo mismo en cualquier posición del espacio y orientación del objeto (homogeneidad e isotropía), y un evento o fenómeno bajo las mismas condiciones tarda lomismo en cualquier lugar y momento en que ocurra (uniformidad).
Los postulados de La Teoría de Relatividad Especial enunciados por Einstein son:
1. Principio de Relatividad.
Las leyes que describen los cambios de los sistemas físicos no resultan afectadas si estos cambios de estado están referidos a uno u otro de dos sistemas de coordenadas en traslación con movimiento uniforme.
2.Principio de invariancia de la velocidad de la luz.
Cualquier rayo de luz se mueve en el sistema estacionario con velocidad "c", tanto si el rayo es emitido por un cuerpo en reposo o en movimiento.
El primer postulado está indicando que en todos los sistemas inerciales todos los fenómenos ocurren de la misma forma, es decir que tienen el mismo comportamiento, por lo cual todos los sistemasinerciales resultan absolutamente equivalentes e indistinguibles.
No hay posibilidad alguna de determinar cual está en reposo o en movimiento. Sin duda, este enunciado hace innecesario e incluso contradictorio la existencia de un sistema de referencia absoluto. Asimismo, incorpora implícitamente el Principio de Inercia.
No debe confundirse lo anterior con que una magnitud física tomará el mismo valoren todos los sistemas inerciales, pues una magnitud no es una ley. Supongamos, por ejemplo, un fenómeno eléctrico simple, una carga puntual en reposo en el origen de coordenadas de un sistema inercial.
En este sistema un observador medirá un campo eléctrico E estacionario y un campo magnético B=0, dado que no hay corrientes ni imanes. Otro observador en movimiento relativo constante medirá uncampo eléctrico E’ que no es estacionario, pues para este observador la carga se está moviendo, y un campo magnético B’ distinto de cero debido a que la carga que está en movimiento es una corriente.
O sea, las magnitudes involucradas tienen diferente valor para dos observadores en movimiento relativo. Sin embargo, las leyes (Ecuaciones de Maxwell) que describen el fenómeno son las mismas en losdos sistemas.
Su aplicación en cada uno de los sistemas dará el resultado correcto, siendo diferente en cada sistema los valores de las magnitudes que intervienen.
El segundo Postulado acepta la constancia de la velocidad de la luz como un Principio Universal, sustentado en resultados experimentales, resultando la clave para vincular dos sistemas inerciales ya que permite encontrar lastransformaciones de coordenadas necesarias para que la velocidad de la luz sea la misma en ambos sistemas.
Teoría de la relatividad especial
Los postulados de la relatividad especial son dos. El primero afirma que todo movimiento es relativo a cualquier otra cosa, y por lo tanto el éter, que se había considerado durante todo el siglo XIX como medio propagador de la luz y como la única cosaabsolutamente firme del Universo, con movimiento absoluto y no determinable, quedaba fuera de lugar en la física, que no necesitaba de un concepto semejante (el cual, además, no podía determinarse por ningún experimento).

El segundo postulado afirma que la velocidad de la luz es siempre constante con respecto a cualquier observador. De sus premisas teóricas obtuvo una serie de ecuaciones que tuvieron...