Relatividad general

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Teoría general de la relatividad
La Teoría General de la Relatividad o Relatividad General es la teoría de la gravedad publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.

El principio fundamental de esta teoría es el Principio de equivalencia fuerte, que, informalmente, afirma que lo más parecido a un sistema inercial que existe es un sistema en caída libre.

Esto permite describir la aceleracióny la sensación de gravedad como aspectos distintos de la misma realidad.

Einstein postuló que no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme.

La teoría general de la relatividad permitió fundar también el campo de la cosmología.

En esta teoría, el espacio-tiempo es tratado como una banda Lorentziana de 4 dimensiones lacual se curva por la presencia de masa, energía, y momento lineal .

La relación entre el momento y la curvatura del espacio-tiempo es gobernada por las ecuaciones del campo de Einstein.

En la relatividad general, fenómenos que la mecánica clásica atribuye a la acción de la fuerza de gravedad, (tales como, una caída libre, la órbita de un planeta o la trayectoria de una nave espacial) sonrepresentados como movimientos inerciales en un espacio-tiempo curvado.

El movimiento de objetos influidos por la geometría del espacio-tiempo (movimiento inercial) ocurre en el espacio-tiempo que los físicos denominan espacio de Minkowski

Principios fundamentales

La relatividad general está basada en un conjunto de principios fundamentales que guiaron su desarrollo. Estos son:• El principio general de la relatividad: Las leyes de la física deben ser las mismas para todos los observadores (inerciales o no).

• El principio general de covariancia: Las leyes de la física deben tomar la misma forma en todos los sistemas de coordenadas.

• El movimiento inercial se realiza a través de trayectoriasgeodésicas.

• El principio de invariancia local de Lorentz: Las leyes de la relatividad especial se aplican localmente para todos los observadores inerciales.

• Curvatura del espacio-tiempo. Esto permite explicar los efectos gravitacionales como movimientos inerciales en un espacio-tiempo curvado.

• La curvaturadel espacio-tiempo está creada por el estrés de la masa y la energía en el espacio tiempo. La curvatura del espacio-tiempo puede calcularse a partir de la densidad de la materia y energía al igual que de las ecuaciones de campo de Einstein.

El principio de equivalencia que había guiado el desarrollo inicial de la teoría es una consecuencia del principio general de la relatividad y del principiodel movimiento inercial sobre trayectorias geodésicas.

Una de las principales consecuencias de la gravedad es una manifestación de la geometría local del espacio-tiempo.

Las bases matemáticas de la teoría se remontan a los axiomas de la geometría euclídeana y los muchos intentos de probar, a lo largo de los siglos, el quinto postulado de Euclides, que dice que las líneas paralelas permanecensiempre equidistantes, y que culminaron con la constatación por Bolyai, Gauss y Lobachevski de que este axioma puede obviarse dando lugar a las geometría no euclideanas.

En este caso, el espacio, en lugar de ser plano, puede ser abierto o hiperbólico (existe no una, sino infinitas rectas paralelas) o cerrado o parabólico (no existe ninguna recta paralela).

Las matemáticas generales de estasgeometrías fueron desarrolladas por el discípulo de Gauss, Riemann, pero no fue hasta después de que Einstein desarrolló la teoría de la Relatividad especial que la geometría no euclidiana del espacio y el tiempo fue conocida.

Gauss demostró que no hay razón para que la geometría del espacio deba ser euclidiana, lo que significa que si un físico pone una marca, y un cartógrafo permanece a...
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