Relatividad
Páginas: 19 (4646 palabras)
Publicado: 30 de agosto de 2011
LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA.
CARLOS S. CHINEA
UNA INTRODUCCIÓN A LA
LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA
----Fué desde antecedentes históricos, tales como la imposibilidad de matener invariantes a las Ecuaciones de Maxwe ll del Campo Electromagnético, mediante la transformación de Galileo para la Mecánica, o el asombroso resultado del experimento de Michelson-Morley porel que la velocidad de la luz parecía no depender del foco ni del observador, lo que llevaron a Alberto Einstein a analizar, de manera profunda, el concepto de tiempo y el de simultaneidad de sucesos en el espacio-tiempo. Le llevaron, en definitiva, a plantearse otros principios para el desarrollo de la Física. -----
DIVULGACIÓN DE LA FÍSICA EN LA RED
MARCHENA, FEBRERO 2002
1
LA TEORIADE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA.
CARLOS S. CHINEA
1. Los Postulados de Einstein: Fueron dos los postulados que enunció Einstein a la vista de lo acontecido en las postrimerias del siglo XIX, enunciados basados en evidencias experimentales, por una parte, y justificables mediante gran número de ejemplos teóricos, por otra. 1.1. Enunciados: 1º. El Principio de Relatividad. Las leyes de todoslos fenómenos físicos tienen la misma expresión en los sistemas entre sí inerciales. En realidad, este Principio es la generalización a toda la Física del Principio de Relatividad de Galileo para la Mecánica. Afirma la imposibilidad de detectar el movimiento uniforme de un sistema, mediante la realización en su interior de cualesquiera experimentos físicos. 2º. Independencia de la velocidad de laluz. La velocidad de la luz en el vacío es independiente de la velocidad del foco y del observador. Este Principio podemos extenderlo a fotones, a partículas cuya masa en reposo es nula, etc.. Implica una composición de velocidades que, realmente, resulta extraña a nuestro sentido común.
1.2. Evidencias experimentales: Aparte de la prueba clásica del experimento de Michelson-Morley, se puedenconsiderar otras evidencias justificadoras de los dos postulados. Señalemos algunas: 1) Las mediciones de De Sitter (Willem De Sitter, 1872-1934) y otros astrofísicos de la velocidad de radiación proveniente de estrellas dobles, unidas gravitacionalmente. Según estas mediciones, la velocidad de la radiación es la misma, mientras que las velocidades de las estrellas alrededor del centro de masas delsistema binario resultan ser distintas, al medirlas mediante el Efecto Doppler-Fizeau. 2) La aniquilación de paquetes de positrones rápidos al chocar con electrones en reposo da lugar a fotones, todos con igual velocidad, independiente de un sentido de propagación del paquete de positrones. 3) La desintegración de mesones neutros producidos en aceleradores, a velocidades próximas a la de la luz, dasiempre lugar a fotones que se desplazan en todas direcciones, a igual velocidad, siempre independiente de la velocidad extraordinariamente alta, de los mesones que se desintegran.
DIVULGACIÓN DE LA FÍSICA EN LA RED
MARCHENA, FEBRERO 2002
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LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA. 2. Simultaneidad y sincronización: 2.1. Simultaneidad:
CARLOS S. CHINEA
Cuando dos sucesos, A y B,remotos, son medidos como simultáneos mediante un reloj R1 situado en un sistema de referencia K es porque la luz procedente de uno y del otro suceso ha llegado al mismo tiempo al reloj R1. Naturalmente, si consideramos ahora la existencia de otro reloj R2 que esté, por ejemplo, mucho más próximo que R1 a uno de los dos sucesos, por ejemplo a A, esto quiere decir que la luz procedente de ambossucesos ya no llega al mismo tiempo al reloj R2, es decir, para un observador del reloj R2, tales sucesos no son simultáneos. Llegará a R2 la luz de A antes que la luz de B. Nos encontramos, en definitiva, que sucesos que son simultáneos en un reloj R1 pueden no serlo en otro reloj R2, tanto si ambos están en reposo relativo o con movimiento uniforme uno respecto del otro. La pregunta primera que...
CARLOS S. CHINEA
UNA INTRODUCCIÓN A LA
LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA
----Fué desde antecedentes históricos, tales como la imposibilidad de matener invariantes a las Ecuaciones de Maxwe ll del Campo Electromagnético, mediante la transformación de Galileo para la Mecánica, o el asombroso resultado del experimento de Michelson-Morley porel que la velocidad de la luz parecía no depender del foco ni del observador, lo que llevaron a Alberto Einstein a analizar, de manera profunda, el concepto de tiempo y el de simultaneidad de sucesos en el espacio-tiempo. Le llevaron, en definitiva, a plantearse otros principios para el desarrollo de la Física. -----
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LA TEORIADE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA.
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1. Los Postulados de Einstein: Fueron dos los postulados que enunció Einstein a la vista de lo acontecido en las postrimerias del siglo XIX, enunciados basados en evidencias experimentales, por una parte, y justificables mediante gran número de ejemplos teóricos, por otra. 1.1. Enunciados: 1º. El Principio de Relatividad. Las leyes de todoslos fenómenos físicos tienen la misma expresión en los sistemas entre sí inerciales. En realidad, este Principio es la generalización a toda la Física del Principio de Relatividad de Galileo para la Mecánica. Afirma la imposibilidad de detectar el movimiento uniforme de un sistema, mediante la realización en su interior de cualesquiera experimentos físicos. 2º. Independencia de la velocidad de laluz. La velocidad de la luz en el vacío es independiente de la velocidad del foco y del observador. Este Principio podemos extenderlo a fotones, a partículas cuya masa en reposo es nula, etc.. Implica una composición de velocidades que, realmente, resulta extraña a nuestro sentido común.
1.2. Evidencias experimentales: Aparte de la prueba clásica del experimento de Michelson-Morley, se puedenconsiderar otras evidencias justificadoras de los dos postulados. Señalemos algunas: 1) Las mediciones de De Sitter (Willem De Sitter, 1872-1934) y otros astrofísicos de la velocidad de radiación proveniente de estrellas dobles, unidas gravitacionalmente. Según estas mediciones, la velocidad de la radiación es la misma, mientras que las velocidades de las estrellas alrededor del centro de masas delsistema binario resultan ser distintas, al medirlas mediante el Efecto Doppler-Fizeau. 2) La aniquilación de paquetes de positrones rápidos al chocar con electrones en reposo da lugar a fotones, todos con igual velocidad, independiente de un sentido de propagación del paquete de positrones. 3) La desintegración de mesones neutros producidos en aceleradores, a velocidades próximas a la de la luz, dasiempre lugar a fotones que se desplazan en todas direcciones, a igual velocidad, siempre independiente de la velocidad extraordinariamente alta, de los mesones que se desintegran.
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LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD RESTRINGIDA. 2. Simultaneidad y sincronización: 2.1. Simultaneidad:
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Cuando dos sucesos, A y B,remotos, son medidos como simultáneos mediante un reloj R1 situado en un sistema de referencia K es porque la luz procedente de uno y del otro suceso ha llegado al mismo tiempo al reloj R1. Naturalmente, si consideramos ahora la existencia de otro reloj R2 que esté, por ejemplo, mucho más próximo que R1 a uno de los dos sucesos, por ejemplo a A, esto quiere decir que la luz procedente de ambossucesos ya no llega al mismo tiempo al reloj R2, es decir, para un observador del reloj R2, tales sucesos no son simultáneos. Llegará a R2 la luz de A antes que la luz de B. Nos encontramos, en definitiva, que sucesos que son simultáneos en un reloj R1 pueden no serlo en otro reloj R2, tanto si ambos están en reposo relativo o con movimiento uniforme uno respecto del otro. La pregunta primera que...
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