teoria de la relatividad

 TEORIA DE LA RELATIVIDAD


LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN:

ALBERT EINSTEIN nació en 1879 en la ciudad alemana de Ulm. Según contaba él mismo, empezó a
interesarse en la física siendo aún niño, un día que le compraron una brújula. Le intrigaba el hecho de que el
imán señalara siempre la misma dirección, y, como era de esperarse, las explicaciones que le dieron los
adultos estaban lejosde satisfacerle.
Cuando llegó a la edad de escoger profesión, Einstein decidió estudiar física en el Instituto Tecnológico de
Zurich, a donde logró ingresar no sin haber sido rechazado en su primer intento por tener calificaciones
mediocres en todas las materias, excepto en matemáticas. En ése Instituto se graduaría finalmente en 1900.
(Ver Anexo 1).
Como no había sido un estudiantebrillante, Einstein no logró encontrar ningún puesto de trabajo como físico
al terminar sus estudios. Finalmente, para subsistir y mantener a su familia (se había casado en 1903 y su
primer hijo había nacido poco después), aceptó un empleo en la Oficina de Patentes de Berna, en Suiza. Su
trabajo consistía en estudiar las solicitudes de patentes, pero en sus ratos libres seguía dedicándose a la física.Uno de los problemas que más le interesaba en aquella época era la aparente incompatibilidad entre el
principio de relatividad galileano y la teoría electromagnética de Maxwell. Sobre este tema, y antes de
Einstein, habían trabajado el físico holandés Hendrik Lorentz y el matemático francés Henri Poincaré. El
problema que se habían planteado era el siguiente: Las ecuaciones de Maxwell describenel comportamiento
del campo electromagnético en cada punto del espacio y en cada instante de tiempo (o, en términos un poco
más matemáticos, dicho campo depende de tres coordenadas espaciales, digamos x, y, z, y el tiempo t) Ahora
bien ¿se pueden cambiar la posición y el tiempo en las ecuaciones de Maxwell sin alterar su forma? En el caso
de las ecuaciones de la mecánica newtoniana, larespuesta es afirmativa debido al principio de relatividad de
Galileo: se puede pasar de un sistema de referencia a otro sin cambiar la forma de las ecuaciones (las leyes de
la física son invariantes), si el tiempo medido en cada sistema es el mismo. Evidentemente, en el caso del
electromagnetismo, el problema es más complicado porque, no se puede recurrir a la relatividad galileana. Sin
embargo,Lorentz demostró que existe una transformación matemática que deja invariante la forma de las
ecuaciones de Maxwell, siempre y cuando se cambie no sólo la posición de un punto sino también el tiempo.
El mismo resultado fue obtenido y generalizado por Poincaré.
En su época, el trabajo de Lorentz fue considerado una curiosidad matemática, ingeniosa pero desprovista de
sentido físico. En efecto;¿cómo puede el tiempo transcurrir en forma diferente en sistemas de referencia
distintos? La misma experiencia diaria y el sentido común parecen negar tal posibilidad
Tal era la situación cuando Einstein publicó en 1905 el famoso artículo intitulado Sobre la electrodinámica de
los cuerpos en movimiento, en una prestigiosa revista alemana de física; con ese trabajo nació la teoría de larelatividad.
Einstein postuló que las ecuaciones de Maxwell deben tener la misma forma en cualquier sistema de
referencia inercial y que, por lo tanto, es imposible distinguir, a partir de experimentos electromagnéticos, un
sistema de referencia inercial de otro. Para que este principio de relatividad se cumpla, es necesario que las
transformaciones de Lorentz sean físicamente válidas; en consecuencia,el tiempo medido entre dos sucesos
depende del movimiento de quien lo mide.
Einstein postuló que no existe un tiempo absoluto, ni un espacio absoluto y, por lo tanto, tampoco un éter.
Pero, si no existe el éter ¿con respecto a qué debe medirse la velocidad de la luz? La respuesta fue tajante: la
1
velocidad de la luz (en el vacío) es la misma en cualquier sistema de referencia inercial....