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La primera teoría, la teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata dela física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda, la teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella para camposgravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.
No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de laAcademia Israelí de Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito contiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fuedonado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cassini-science-br.jpg
Cuadrivelocidad, aceleración y cuadrimomentum
Componentes
Magnitud del cuadrimomentum
Magnitud en cuerpos con masa
Magnitud en fotones (masa = 0)
Energía
Energía en cuerpos con masa (cuerpos en reposo, p=0)
Energía enfotones (masa en reposo = 0)
El tensor de energía-impulso (Tab)
Artículo principal: Tensor de energía-impulso
Tensor de tensión-energía
Tres son las ecuaciones fundamentales que en física newtoniana describen el fenómeno de la gravitación universal: la primera, afirma que la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcionalal cuadrado de su distancia (1); la segunda, que el potencial gravitatorio () en un determinado punto es igual a la masa multiplicada por la constante G y dividida por la distancia r (2); y la tercera, finalmente, es la llamada ecuación de Poisson (3), que indica que el laplacianonota 5 del potencial gravitatorio es igual a , donde es la densidad de masa en una determinada región esférica.Sin embargo, estas ecuaciones no son compatibles con la Relatividad Especial por dos razones:
En primer lugar la masa no es una magnitud absoluta, sino que su medición deriva en resultados diferentes dependiendo de la velocidad relativa del observador. De ahí que la densidad de masa no puede servir de parámetro de interacción gravitatoria entre dos cuerpos.
En segundo lugar, si el concepto deespacio es relativo, también lo es la noción de densidad. Es evidente que la contracción del espacio producida por el incremento de la velocidad de un observador, impide la existencia de densidades que permanezcan invariables ante las transformaciones de Lorentz.
Por todo ello, resulta necesario prescindir del término , situado en el lado derecho de la fórmula de Poisson y sustituirlo por unobjeto geométrico-matemático que permanezca invariante ante las transformaciones de Lorentz: Dicho objeto fue definido por Einstein en sus ecuaciones de universo y recibe el nombre de tensor de energía-momentum (). Sus coeficientes describen la cantidad de tetramomentum que atraviesa una hipersuperficie , normal al vector unitario .
De este modo, el tensor de energía momentum puede expresarsemediante la siguiente ecuación:
O lo que es lo mismo: El componente del tetramomentum es igual a la integral de hipersuperficie del tensor de tensión-energía.
En un fluido ideal, del que están ausentes tanto la viscosidad como la conducción de calor, los componentes del tetramomentum se calculan de la siguiente forma:
,
donde es la densidad de masa-energía (masa por unidad de volumen...
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