La Relatividad
Páginas: 9 (2197 palabras)
Publicado: 14 de julio de 2015
LA RELATIVIDAD
La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial y como a la
relatividad general, formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que
pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el
electromagnetismo.
La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la 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 teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que
reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. 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 la Academia 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 fue donado por Einstein a la
Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
El presupuesto básico de la teoría de la relatividad es que la localización de los
sucesos físicos, tanto en el tiempo como en el espacio, son relativos al estado de
movimiento del observador: así, la longitud de un objeto en movimiento o el instante en que algo sucede, a diferencia de lo que sucede en mecánica newtoniana, no son
invariantes absolutos, y diferentes observadores en movimiento relativo entre sí
diferirán respecto a ellos (las longitudes y los intervalos temporales, en relatividad son
relativos y no absolutos).
EL TIEMPO Y EL ESPACIO RELATIVOS
El hecho de que el tiempo no transcurre en forma igual para observadores distintos es una de las predicciones más sorprendentes de la teoría de Einstein. Nuestro sentido
común, basado en la práctica cotidiana, indica que los relojes funcionan de la misma
forma, sin importar cómo se mueven. ¿No es entonces absurdo pretender que el
tiempo medido es relativo al observador? Es importante señalar que el efecto predicho
por Einstein sólo es perceptible a velocidades cercanas a la de la luz. Para ser más precisos, supongamos que, en un cierto sistema de referencia, dos
sucesos ocurren en el mismo lugar y con un intervalo de tiempo t. En otro sistema de
referencia que se mueve con velocidad V con respecto al primero, los dos sucesos
ocurren con un intervalo de tiempo t' dado por la fórmula:
( de aquí en adelante usaremos c para designar la velocidad de la luz); es decir, el tiempo medido en el segundo sistema es mayor que el medido en el primero. Qué tan
mayor depende de la velocidad V; si V es muy pequeña con respecto a la velocidad de
la luz c, entonces la diferencia entre t y t' es prácticamente imperceptible (por ejemplo,
si V=10 000 kilómetros por hora, t y t' apenas difieren en una parte en cien mil
millones); en el otro extremo, si V es cercano a la velocidad de la luz, entonces es mucho mayor que t (por ejemplo, si V es 0.997 veces la velocidad de la luz, entonces t'
es 13 veces mayor que t). La relación entre los tiempos medidos en dos sistemas de
referencia en movimiento relativo está determinada por el valor del llamado factor de
Lorentz:
que difiere del valor 1 sólo para velocidades cercanas a la de la luz (Figura 11).
Así, la razón por la que no percibimos variaciones de tiempo en nuestra experiencia diaria es que estamos acostumbrados a movernos a velocidades extremadamente
pequeñas con respecto a la velocidad de la luz. Si la velocidad de la luz fuera
muchísimo menor de lo que es, estaríamos acostumbrados a variaciones del tiempo, y
no hubiera sido necesario un Einstein para convencernos de que el tiempo es relativo a
quien lo mide. ...
La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial y como a la
relatividad general, formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que
pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el
electromagnetismo.
La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la 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 teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que
reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. 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 la Academia 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 fue donado por Einstein a la
Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
El presupuesto básico de la teoría de la relatividad es que la localización de los
sucesos físicos, tanto en el tiempo como en el espacio, son relativos al estado de
movimiento del observador: así, la longitud de un objeto en movimiento o el instante en que algo sucede, a diferencia de lo que sucede en mecánica newtoniana, no son
invariantes absolutos, y diferentes observadores en movimiento relativo entre sí
diferirán respecto a ellos (las longitudes y los intervalos temporales, en relatividad son
relativos y no absolutos).
EL TIEMPO Y EL ESPACIO RELATIVOS
El hecho de que el tiempo no transcurre en forma igual para observadores distintos es una de las predicciones más sorprendentes de la teoría de Einstein. Nuestro sentido
común, basado en la práctica cotidiana, indica que los relojes funcionan de la misma
forma, sin importar cómo se mueven. ¿No es entonces absurdo pretender que el
tiempo medido es relativo al observador? Es importante señalar que el efecto predicho
por Einstein sólo es perceptible a velocidades cercanas a la de la luz. Para ser más precisos, supongamos que, en un cierto sistema de referencia, dos
sucesos ocurren en el mismo lugar y con un intervalo de tiempo t. En otro sistema de
referencia que se mueve con velocidad V con respecto al primero, los dos sucesos
ocurren con un intervalo de tiempo t' dado por la fórmula:
( de aquí en adelante usaremos c para designar la velocidad de la luz); es decir, el tiempo medido en el segundo sistema es mayor que el medido en el primero. Qué tan
mayor depende de la velocidad V; si V es muy pequeña con respecto a la velocidad de
la luz c, entonces la diferencia entre t y t' es prácticamente imperceptible (por ejemplo,
si V=10 000 kilómetros por hora, t y t' apenas difieren en una parte en cien mil
millones); en el otro extremo, si V es cercano a la velocidad de la luz, entonces es mucho mayor que t (por ejemplo, si V es 0.997 veces la velocidad de la luz, entonces t'
es 13 veces mayor que t). La relación entre los tiempos medidos en dos sistemas de
referencia en movimiento relativo está determinada por el valor del llamado factor de
Lorentz:
que difiere del valor 1 sólo para velocidades cercanas a la de la luz (Figura 11).
Así, la razón por la que no percibimos variaciones de tiempo en nuestra experiencia diaria es que estamos acostumbrados a movernos a velocidades extremadamente
pequeñas con respecto a la velocidad de la luz. Si la velocidad de la luz fuera
muchísimo menor de lo que es, estaríamos acostumbrados a variaciones del tiempo, y
no hubiera sido necesario un Einstein para convencernos de que el tiempo es relativo a
quien lo mide. ...
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