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APUNTES SOBRE LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

La Teoría de la Relatividad de Albert Einstein es tal vez la más popular creación científica y asimismo una de las menos comprendidas.
Fue elaborada en dos partes, la Teoría Especial o Restringida (1905) y la Teoría General (1916), y es hoy, junto con la Mecánica Cuántica (siglo XX), pilar de la Física Moderna.
La Teoría de la Relatividad esverificada permanentemente por experimentos específicos y aún no se elaboró ninguna teoría que la supere, ni que la unifique con su par fundamental.
La Teoría Especial
La Teoría Especial de la Relatividad establece dos principios basados en las observaciones físicas y en teorías anteriores:
E1- Las leyes del Cosmos son las mismas para cualquier observador cuyo “laboratorio” se mueva en formarectilínea y sin variar su velocidad.
E2- La velocidad de la luz es la misma para cualquier observador con movimiento rectilíneo y velocidad constante.
A estas afirmaciones simples podemos agregar una condición exigida por la formulación matemática de la teoría:
E3- Ningún cuerpo puede desplazarse, ni ningún fenómeno puede propagarse con velocidad mayor o igual a la velocidad de la luz, salvo que sea unaonda electromagnética.
La luz se mueve en el vacío y en el aire a casi 300.000 km/s. Nada en la naturaleza puede alcanzar esa velocidad según la teoría de Einstein.
Si nos movemos hacia la luz, ésta no nos alcanza con mayor rapidez que 300.000 km/s. Si nos alejamos de la luz, ésta sigue alcanzándonos a 300.000 km/s.
Esta aseveración de Einstein se basa en el resultado del famoso experimentode Michelson y Morley, que determinó la inexistencia del viento de éter luminífero, en 1887. Los resultados de este experimento fueron contundentes: la luz se mueve en todas direcciones con la misma velocidad y no necesita medio material alguno para propagarse.
Al afirmar la constancia de la velocidad de la luz como imposición del Cosmos, Einstein descubrió que la medición de tiempos y distanciasdepende del movimiento del observador, ya no sólo de su posición
Dilatación temporal y contracción longitudinal
Es que, al asumir que la velocidad de la luz es la misma en toda situación y para todos, la geometría básica exige que los sucesos observados en un tren en movimiento, por ejemplo, transcurran más lentamente para el observador del andén que para el viajero.




Aquí vemos que, porser c (velocidad de la luz) la misma para el observador "quieto" que para el observador que viaja con la fuente de la luz, los tiempos t y t' deben ser necesariamente diferentes. Se comprende que v es una velocidad cercana a c (300.000 km/s).

Este fenómeno podría ser observado en nuestra vida cotidiana si la velocidad de la luz fuese de unas pocas decenas de km/h.
Se llama dilatacióntemporal 
. Asimismo, la luz reflejada por cualquier punto del tren llega al observador del andén con la misma velocidad (300.000 km/s), sin importar si es un punto que se acerca o uno que se aleja de él. Esto contradice nuestro sentido común y a la física clásica, según quienes la luz del punto que se aleja debería alcanzar más lentamente a dicho observador que la luz del punto que se le acerca.Este otro fenómeno predicho por la Teoría Especial de la Relatividad es llamadocontracción de las longitudes, 
El Principio General de la Relatividad
Einstein elaboró la Teoría General de la Relatividad para unificar la fuerza de gravedad y el electromagnetismo.
Los postulados de esta segunda teoría pueden expresarse así:

G1- “Todos los cuerpos de referencia son equivalentes para laformulación de las leyes de la naturaleza, sin importar su movimiento”.

Éste es el Principio de Relatividad Generalizada y la más potente afirmación de la concepción física del mundo. Vemos que no es nada relativo lo que establece.
Einstein halló que esos cuerpos de referencia desde los que puede describirse el universo de forma unívoca debían ser sistemas de coordenadas no-rígidas de 4...