Teor a de la relatividad especial

Teoría de la relatividad especial

Teoría de la relatividad especial


La Teoría de la relatividad especial, también llamada Teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física publicada en 1905por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuenciasdel principio de relatividad de Galileo, según el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.
La Teoría de la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentidocomún, siendo uno de los más asombrosos y más famosos la llamada paradoja de los gemelos.
La relatividad especial tuvo también un impacto en la filosofía, eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto en el conjunto del universo.

Postulados[editar]
Artículo principal: Postulados de la Relatividad Especial
Primer postulado. Principio especial de relatividad: Las leyesde la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales. En otras palabras, no existe un sistema inercial de referencia privilegiado, que se pueda considerar como absoluto.
Segundo postulado. Invariancia de c: La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, c, que es independiente del movimiento de la fuente de luz.
La fuerza del argumento de Einstein está en laforma en que se deducen de ella resultados sorprendentes y plausibles a partir de dos simples hipótesis y cómo estas predicciones las confirmaron las observaciones experimentales. Matemáticamente el ambos postulados tomados en conjunto implicaban que cualquier ley física debía ser invariante respecto a una transformación de Lorentz, es decir, en todos los sistemas inerciales la forma matemática delas ecuaciones debía ser forminvariante de Lorentz.
Principio de Relatividad[editar]
Artículo principal: Principio de relatividad
Henri Poincaré, matemático francés, sugirió a finales del siglo XIX que el principio de relatividad establecido desde Galileo (la invariancia galileana) se mantiene para todas las leyes de la naturaleza. Joseph Larmor y Hendrik Lorentz descubrieron que las ecuaciones deMaxwell, la piedra angular del electromagnetismo, eran invariantes solo por una variación en el tiempo y una cierta unidad longitudinal, lo que produjo mucha confusión en los físicos, que en aquel tiempo estaban tratando de argumentar las bases de la teoría del éter, la hipotética substancia sutil que llenaba el vacío y en la que se transmitía la luz. El problema es que este éter era incompatiblecon el principio de relatividad.
En su publicación de 1905 en electrodinámica, Henri Poincaré y Albert Einstein explicaron que, con las transformaciones hechas por Lorentz, este principio se mantenía perfectamente invariable. La contribución de Einstein fue el elevar este axioma a principio y proponer las transformadas de Lorentz como primer principio. Además descartó la noción de tiempo absolutoy requirió que la velocidad de la luz en el vacío sea la misma para todos los observadores, sin importar si éstos se movían o no. Esto era fundamental para las ecuaciones de Maxwell, ya que éstas necesitan de una invarianza general de la velocidad de la luz en el vacío.
Covariancia de Lorentz[editar]
Artículo principal: Covariancia de Lorentz
La teoría de la relatividad especial además buscaformular todas las leyes físicas de forma que tengan validez para todos los observadores inerciales. Por lo que cualquier ley física debería tener una forma matemática invariante bajo unas transformaciones de Lorentz.
Transformaciones de Lorentz[editar]

Diferentes sistemas de referencia para un mismo fenómeno.
Artículo principal: Transformación de Lorentz
Como hemos mencionado, los físicos de la...