Relatividad

RELATIVIDAD
 

  INTRODUCCIÓN
 
 

En
 el
 mundo
 macroscópico
 de
 las
 experiencias
 cotidianas,
 la
 velocidad
 de
 la
 luz
 (c),
 es
 siempre
 mayor
 que
 la
  velocidad
 de
 los
 objetos
 en
 movimiento
 (u)
 o
 de
 las
 ondas
 mecánicas,
 con
 respecto
 a
 cualquier observador.
 En
  este
 medio
 macroscópico
 fue
 donde
 se
 formularon
 por
 primera
 vez
 las
 ideas
 sobre
 el
 espacio
 y
 el
 tiempo
 y,
  también,
 donde
 Newton
 desarrolló
 el
 sistema
 de
 la
 mecánica.
  En
  el
  mundo
  microscópico
  es
  muy
  fácil
  encontrar
  partículas  cuyas
  velocidades
  se
  aproximen
  a
  la
  de
  la
 luz.
  De
  hecho,
  los
  experimentos
  demuestran
  que
  la
  mecánica
  newtoniana
  no
  predice
  las
  respuestas
  correctas
  cuando
  se
 aplica
 a
 tales
 partículas
 rápidas.
  En
  1905
  Einstein
  dio
  a
  conocer
 su
  teoría
  especial
  de
  la
  relatividad.
  Lo
  que
  le
  motivaba
  era
  el
  deseo
  de
  comprender
  mejor
  la
  naturaleza
  del
  electromagnetismo;
  sin
  embargo,
  con
  su
  teoría,
  Einstein
  también
  extendió
 y
 generalizó
 la
 mecánica
 newtoniana,
 prediciendo correctamente
 los
 resultados
 
 que
 
 se
 obtendrían
  en
  los
  experimentos
  que
  se
  realizaran
  a
  cualquier
  velocidad,
  desde
  u/c
  –>
  0,
  hasta
  u/c
  –>
  1.
  Con
  las
  teorías
  de
  Einstein
 se
 obtuvo
 una
 imagen
 completamente
 nueva
 de
 la
 naturaleza del
 espacio
 y
 del
 tiempo,
 y
 además
 se
  puso
 de
 manifiesto
 la
 estrecha
 relación
 que
 existe
 entre
 la
 mecánica
 y
 el
 electromagnetismo
 ,
 ya
 que
 la
 luz
 es
  un
  fenómeno
  electromagnético
  que
  tiene
  una
  importancia
  primordial
  al
  establecer
  las
 mediciones
  fundamentales
 de
 espacio
 y
 tiempo
 en
 que
 se
 basa
 la
 mecánica.
 
 


  1.
 
 LA
 LUZ
 COMO
 MOVIMIENTO
 ONDULATORIO
 
 
 
 
  1.1
 LA
 LUZ:
 ONDAS
 FRENTE
 A
 PARTÍCULAS
 
 

En
  las
  antiguas
  civilizaciones
  (egipcios
  y
  griegos)
  se
 conocían
  empíricamente
  tres
  propiedades
  de
  la
  luz:
  propagación
 rectilínea,
 la
 reflexión
 y
 la
 refracción.
 Las
 teorías
 existentes
 en
 esa
 época
 eran
 más
 teorías
 sobre
  la
  visión
  que
  un
  intento
  de
  establecer
  unas
  bases
  sobre
  la
  naturaleza
 íntima
  de
  la
  luz.
  Una
  de
  las
  escuelas
  postulaba
 que
 los
 ojos
 emiten
 unas
 “antenas
 o
 elementos
 sensibles”
 que
 son
 capaces
 de
 “palpar”
 los
 objetos
  que
 se
 encuentran
 lejanos:
 es
 la
 teoría
 táctil
 (Pitágoras,
 Euclides
 Ptolomeo).
 Otras
 escuelas sostenían
 que
 los
  objetos
  brillantes
  emiten
  “algo”
  que
  al
  entrar
  en
  el
  ojo,
  excita
  ciertas
  partes
  del
  mismo,
  produciéndose
  la
  visión;
 es
 la
 teoría
 de
 la
 emisión
 (epicúreos,
 Platón
 Aristóteles).
  Estas
 teorías
 se
 mantuvieron
 hasta
 alrededor...