En el rincón de la relatividad

La relatividad es la parte dela física, en la que gran parte dela gente piensa al hablar de física moderna pero, en realidad, no es tan moderna. La teoría de la relatividad restringida fue publicada por Albert Einstein en 1905, pero dos siglos ante, ya existía un principio de la relatividad en la mecánica de Galileo y Newton.

Dibujo artístico sobre la teoría de la relatividad, fuente de imade de dominio de Wikimedia Commons

En los sistemas inerciales, se cumple la ley de la inercia de Newton, la diferencia entre los principios de relatividad de Galileo-Newton y Einstein, mientras que los primeros el primero aseguraba, que no hay forma de distinguir mediante una experiencia mecánicas si un sistema inercial, se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme, el segundo extiende esta imposibilitadas de distinción a toda experiencia física sea mecánica o no. Einstein tuvo que añadir un segundo principio, en donde la infranqueable de la velocidad de la luz, para poder explicar este hecho y mantener su teoría de la relatividad, en efecto experimentos posteriores demostraron, que la velocidad c, a la que se mueve la luz en el vacío, es una velocidad limite, donde ningún cuerpo material o cantidad de energía, que se mueva a velocidades inferiores a este valor respecto de un sistema podrá moverse en relación a otro sistema inercial a la velocidades superiores, ni acelerar hasta superar el límite.

Los efectos de la relatividad de Einstein se traducen en una disminución en las medidas de longitud y tiempo y aumento de la masa en función de la velocidad del movimiento, aunque estos resultados parezcan increíbles, en realidad no son sorprendentes si aceptan los principios de la relatividad, se interna a comprender, que significan las magnitudes medidas. Que la masa de un cuerpo aumente no significa, que este en vez de 10 átomos, pase a tener 12, pero en realidad la medida mecánica de la masa es algo más que eso, es la medida de la inercia del cuerpo y de la resistencia, que experimenta a ser acelerado.

Reproducción de un cono de luz, en el que se representan dos dimensiones espaciales y una temporal (eje de ordenadas). El observador se sitúa en el origen, mientras que el futuro y el pasado absolutos vienen representados por las partes inferior y superior del eje temporal. El plano correspondiente a t = 0 se denomina plano de simultaneidad o hipersuperficie de presente (también llamado "diagrama de Minkowski"). Los sucesos situados dentro de los conos están vinculados al observador por intervalos temporales. Los que se sitúan fuera, por intervalos espaciales, fuente de imagen de dominio de Wikimedia Commons

Si la velocidad de un cuerpo no puede superar el valor límite de la velocidad de la luz en el vacío, solo tiene dos caminos, aumentar su velocidad de manera uniforme hasta alcanzar el límite, para luego mantenerse constante o bien aumentar la velocidad con mayor dificultades a medidas, que se acerque al límite. Para justificar el primer caso, la masa se mantiene constante a lo largo del proceso hasta , que de forma brusca, se convierte en infinita de manera, que los cuerpo no pueden continuar siendo acelerados, el segundo caso la masa crece de manera constante y progresiva, tiende de formar continua hacia ese mismo valor de infinito, al cual no llegará nunca. Para conseguir acelerar un cuerpo se deberá hacer una fuerza, la cual al recorrer un espacio en este proceso realiza un trabajo y amplía la energía de las partículas, sin embargo cada vez produce un menor aumento de la velocidad, para un mismo recorrido. El exceso de trabajo, por un lado acrecienta la masa, por vía del aumento de masa y no dela velocidad, la energía cinética, en este proceso es un paso de energía de masa, que se hace según la más conocida delas ecuaciones de la relatividad: E= mc2, 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).

En este fenómeno de esta teoría también ocurre, describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano. Esta teoría describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas, se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales (no es aplicable para problemas astrofísicos donde el campo gravitatorio desempeña un papel importante).

En varias comprobaciones en los aceleradores de partículas aumenta su masa a medida, que crece su velocidad es la vez fuerte de temor debido a la energía nuclear y de esperanza gracias a la fusión nuclear. Los intervalos nulos pueden ser representados en forma de cono de luz, popularizados por el celebérrimo libro de Stephen Hawking, Historia del Tiempo, sea un observador situado en el origen, el futuro absoluto (los sucesos que serán percibidos por el individuo) se despliega en la parte superior del eje de ordenadas, el pasado absoluto (los sucesos que ya han sido percibidos por el individuo) en la parte inferior, y el presente percibido por el observador en el punto 0.

Representación artística de la explosión de la supernova SN 2006gy, situada a 238 millones de años luz. De ser válido el principio de acción a distancia, las perturbaciones de origen gravitatorio de este estallido nos afectarían inmediatamente, más tarde nos llegarían las de origen electromagnético, que se transmiten a la velocidad de la luz, fuente de imagen de dominio de Wikimedia Commons

Los sucesos que están fuera del cono de luz no nos afectan, y por lo tanto se dice de ellos que están situados en zonas del espacio-tiempo que no tienen relación de causalidad con la nuestra, ya que el principio de equivalencia entre los sistema acelerados y los campos gravitatorios le permitió justificar la identidad entre la masa inerte y la gravitatoria, que con el tiempo le llevo considerar, que la gravedad curvaba en el espacio- tiempo, luego esta referencia se convirtió en la ley de la gravitación de Einstein, fue confirmada al comprobar, que los rayos de la luz se curvan al pasar cerca de masa gravitatoria, importante y al explicar con mayor precisión que hasta aquel momento los movimientos de Mercurio.

El tiempo propio y el intervalo se relacionan mediante la siguiente equivalencia: c d τ = d s , es decir, el intervalo es igual al tiempo local multiplicado por la velocidad de la luz. Una de las características tanto del tiempo local como del intervalo es su invarianza ante las transformaciones de coordenadas, sea cual sea nuestro punto de referencia, sea cual sea nuestra velocidad, el intervalo entre un determinado evento y nosotros permanece invariante.

	Comparación de la filosofía de la Relatividad
1. Galileo – Newton.	La mecánica parecía una ciencia perfectamente establecida y resuelta desde los tiempo de Newton, solo era cuestión de extraer todas las consecuencias de los principios y buscar nuevas aplicaciones, las cuales pueden predecir coincidencias con la realidad, al menos en la medida que permite el trabajo con la idealizaciones y realidades simplificadas.
2. Albert Einstein	Pero la formulaciones de Einstein, tiende a generar las leyes a todas física y a no observadores privilegiados, lo llevaron a crear la relatividad espacial, que revoluciono la física con una teoría, que según él no era más, que una mejor aproximación a la realidad. El principio básico de la relatividad implica, que la luz tiene una velocidad límite, que no puede ser rebasada, la masa pasa a depender de la velocidad aumentando a medida, que nos acercamos a la velocidad de la luz, al alcanzar esta, se hace infinita. La interpretación es que los cuerpos ofrecen una resistencia mayor, como la masa inercial, considerando a ser acelerado por una misma fuerza a medida, que su velocidad aumenta.

Fuente Bibliográfica