Teoría
de la Relatividad
Historia de la Física Clásica
La teoría que gobierna el movimiento de los cuerpos se estableció en el siglo 17. Basado en conclusiones previas obtenidas por otros científicos como Galileo, Brae y Kepler, el inglés Isaac Newton postuló en 1687, leyes de mecánica clásica que explican el comportamiento de los cuerpos en movimiento. Estos principios comprendían las leyes físicas (matemáticas), que interpretan el desplazamiento de los planetas, galaxias y de cualquier otra masa. |
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Teoría de la Relatividad
Los postulados de Newton reinaron como conocimiento fundamental de la cinemática y la astrofísica hasta 1905, año en que Albert Einstein remeció la ciencia con una nueva teoría. Su idea propone entender el tiempo y el espacio como una dimesión indisoluble (relativos entre si), a diferencia de Newton, que consideraba al espacio y el tiempo como dos variables separadas.La técnica de Einstein, no consistía en plantear hipótesis sino que, basado en la experiencia de observación de fenómenos naturales, se avocó a crear modelos matemáticos que interpretan la realidad en forma ajustada.
Su trabajo se dividió en 2 tópicos: Relatividad Especial y Relatividad General. La primera dedicada al nivel atómico y la segunda al astronómico.
Entre otros descubrimientos, lo más relevante conseguido por Einstein determina que la materia (masa) es una forma más de energía, y a ambas las hace equivalentes en su fórmula famosa:
(energía
es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado).También establece que existe una velocidad de desplazamiento finita para ondas, materia y energía. Esta corresponde a la de la luz en el vacío (300.000 Km. por segundo), cosa que define como *velocidad absoluta máxima y constante física universal.
Concluye que la velocidad influye directamente en el tiempo, porque a mayor velocidad de desplazamiento mayor es el grado de contracción del espacio y por ende transcurre más lento.
Einstein también sostiene que si un observador ve dos eventos simultáneos, no necesariamente son vistos de esa forma por otro que se desplaza respecto al primero.
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La Fuerza de Gravedad
El fenómeno de gravitación, originalmente descrito por Newton como la fuerza que atrae a los cuerpos según su masa, fue abordado por Einstein con una perspectiva fuera de serie.Para Einstein, el espacio también es una forma de energía, que a pesar de ser invisible (energía obscura), se puede curvar por influencia de la masa y hasta la luz se desvía por efecto de la curvatura. Cuando determina esto, concluye que la fuerza de gravedad es efecto de una depresión del espacio que fuerza los cuerpos a caer por la pendiente de dicha deformación. A mayor masa, mayor es la deformación y así la pendiente. Además, si la masa gira produce una torsión del espacio, cosa probada por la NASA en 2011.
Aun sin verlos, Einstein intuyó la existencia de "hoyos negros" que según él corresponden a masas de densidad inmensa cuya depresión, en la maya del espacio, produce una pendiente que ni la luz puede superar.
Si un cuerpo se mueve con fuerza centrífuga suficiente para contrarrestar su caída a través de la depresión, entonces este se mantiene en órbita. Para mejor comprensión ver este Video. Es necesario entender que la masa no corresponde al volumen. Existen cuerpos cuya masa es igual pero su densidad es diferente. De ahí que masas iguales pero de distinto volumen (diámetro), producen curvaturas diferentes.
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Einstein determina que la fuerza de gravedad es equivalente a la fuerza producida por el movimiento acelerado de un cuerpo. Es decir, la fuerza del campo gravitacional es igual a la aceleración en caída libre de un cuerpo que se encuentra inmóvil dentro de el, o de otra forma, un cuerpo en reposo dentro de una "endidura gravitacional" presenta una energía latente que equivale a la aceleración de gravedad.
Especifica que esa aceleración o caída libre es ley propia de los cuerpos que no están sujetos a ninguna fuerza (movimiento). De lo anterior postula su principio de equivalencia entre el campo gravitacional y la aceleración.
Aunque con cierto retraso, estos descubrimientos de Einstein produjeron un cambio dramático en todos los campos de la ciencia. Diversas observaciones y experimentos posteriores, de cosmólogos y astrofísicos, han comprobado que la teoría de Einstein es correcta.
©dr.croxwell 2012-14. Prohibida la reproducción con propósito comercial.
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* Aun por probar empíricamente, la definición de velocidad máxima ha sido cuestionada en el siglo XXI por estudios de mecánica cuántica, que sostienen que el entrelazado entre particulas subatómicas ocurre a velocidad superior a la de la luz.