{"id":11996,"date":"2015-02-02T05:43:52","date_gmt":"2015-02-02T04:43:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=11996"},"modified":"2015-02-02T05:43:52","modified_gmt":"2015-02-02T04:43:52","slug":"la-relatividad-especial-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2015\/02\/02\/la-relatividad-especial-2\/","title":{"rendered":"La relatividad especial"},"content":{"rendered":"
\n

\u00a0\u00a1Los F\u00edsicos! Algunas veces poetas<\/a><\/h2>\n<\/div>\n
\n
Siempre nos ha interesado mirar hacia el pasado<\/a><\/div>\n<\/div>\n

<\/h3>\n

 <\/p>\n

\n

\"\"<\/p>\n

En cualquier parte que podamos buscar informaci\u00f3n nos dir\u00e1n:<\/p>\n

\n

\u201cHenri Poincqar\u00e9, matem\u00e1tico franc\u00e9s, sugiri\u00f3 a finales del siglo XIX que el principio de relatividad<\/a> establecido desde Galileo (la invariancia galileana) se mantiene para todas las leyes de la naturaleza. Joseph Larmor y Hendrik Lorentz descubrieron que las ecuaciones de Maxwell, la piedra angular del electromagnetismo, eran invariantes solo por una variaci\u00f3n en el tiempo y una cierta unidad longitudinal, lo que produjo mucha confusi\u00f3n en los f\u00edsicos, que en aquel tiempo estaban tratando de argumentar las bases de la teor\u00eda del \u00e9ter, la hipot\u00e9tica substancia sutil que llenaba el vac\u00edo y en la que se transmit\u00eda la luz. El problema es que este \u00e9ter era incompatible con el principio de relatividad<\/a>.”<\/p>\n

\n<\/blockquote>\n

En su publicaci\u00f3n de 1905 en electrodin\u00e1mica, Henri Poincar\u00e9 y Albert Einstein<\/a><\/a> explicaron que, con las transformaciones hechas por Lorentz, este principio se manten\u00eda perfectamente invariable. La contribuci\u00f3n de Einstein<\/a><\/a> fue el elevar a este axioma a principio\u00a0 y proponer las transformaciones de Lorentz como primer principio. Adem\u00e1s descart\u00f3 la noci\u00f3n de tiempo absoluto y requiri\u00f3 que la velocidad de la luz en el vac\u00edo sea la misma para todos los observadores, sin importar si \u00e9stos se mov\u00edan o no. Esto era fundamental para las ecuaciones de Maxwell, ya que \u00e9stas necesitan de una invarianza general de la velocidad de la luz en el vac\u00edo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como en otras ocasiones, aqu\u00ed dejamos una muestra de la velocidad de la luz cuando viaja desde la Tierra a la Luna<\/p>\n

La aparici\u00f3n de la Teor\u00eda de la relatividad<\/a><\/a> fue tan poco convencional como su autor. El ya famoso art\u00edculo que escribi\u00f3 en 1905 (con el apoyo de los trabajos de los arriba mencionados) y que enunciaba por primera vez la teor\u00eda, era algo r\u00fastico y sencillo y no mencionaba o conten\u00eda cita\u00a0 cient\u00edfico-literaria alguna, tampoco mencionaba ayuda de ninguna persona a excepci\u00f3n de su amigo Besso, que dicho sea de paso no era cient\u00edfico (\u00e9l, por aquel entonces, no conoc\u00eda a cient\u00edfico alguno). La primera conferencia de Einstein<\/a><\/a> explicando la Teor\u00eda, en Zurich,\u00a0 no fue dada en ninguna universidad sino en el sal\u00f3n del Sindicato de Carpinteros, dur\u00f3 m\u00e1s de una hora, y luego repentinamente se interrumpi\u00f3 para preguntar la hora, explicando que no ten\u00eda reloj. Sin embargo, a pesar de los modestos comienzos, all\u00ed comenz\u00f3 a reformarse los conceptos del espacio y del tiempo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Lo cierto es que, con su teor\u00eda de la relatividad<\/a><\/a>, Einstein<\/a><\/a> finalmente resolvi\u00f3 la paradoja que se hab\u00eda presentado a los dieciseis a\u00f1os, por la que las ecuciaones de Maxwell pierden su validez si uno atrapa un haz de luz a la velocidad de la luz. Lo hizo mediante la conclusi\u00f3n de que no se puede acelerar la velocidad de la luz, de que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores, cualquiera que sea su movimiento relativo. Si un astron\u00e1uta que vuela hacia la estrella m\u00e1s cercana a una velocidad del cincuenta por ciento de la de la luz, , midiera la velocidad de la luz a bordo de la nave, el resultado ser\u00eda exactamente igual que el que dar\u00eda la medici\u00f3n de otro colega suyo situado en la Tierra.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Podr\u00edan ocurrir fen\u00f3menos que ni podemos imaginar pero, qued\u00e1ndonos en lo que m\u00e1s llama la atenci\u00f3n al p\u00fablico en general, podr\u00edamos conseguir que el tiempo … \u00a1Se ralentizara y pasara m\u00e1s despacio para el viajero relativista! Si mir\u00e1is el\u00a0 diagrama del Minkouski os hablar\u00e1 de los fen\u00f3menos que se pueden producir al viajar a la velocidad de la luz, cuando el Tiempo se ralentiza.<\/p>\n

Diferentes sistemas de referencia para el mismo fen\u00f3meno. Claro que, en la teor\u00eda est\u00e1n presentes factores y trabajos que no se mencionan y, la f\u00f3rmula<\/p>\n

siguiente:\u00a0\u00a0 \"\\gamma es el llamado factor de Lorentz\u00a0 donde \"c\\,\" es la velocidad de la luz en el vac\u00edo. Contrario a nuestro conocimiento actual, en aquel momento esto era una completa revoluci\u00f3n, debido a que se planteaba una ecuaci\u00f3n para transformar al tiempo, cosa que para la \u00e9poca era imposible. En la mec\u00e1nica cl\u00e1sica, el tiempo era un invariante. Y para que las mismas leyes se puedan aplicar en cualquier sistema de referencia se obtiene otro tipo de invariante a grandes velocidades (ahora llamadas relativistas), la velocidad de la luz. Los sucesos\u00a0 que se realicen en el sistema en movimiento S\u2019 ser\u00e1n m\u00e1s largos que los del S. La relaci\u00f3n entre ambos es esa \"\\gamma. Este fen\u00f3meno se lo conoce como dilataci\u00f3n del tiempo. Si se dice que el tiempo var\u00eda a velocidades relativistas, la longitud tambi\u00e9n lo hace.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

En el gr\u00e1fico se escenifica la contracci\u00f3n de Lorentz<\/p>\n

Para cuantificar aquella extra\u00f1a situaci\u00f3n, Einstein<\/a><\/a> se vio obligado a emplear la contracci\u00f3n de Lorentz (En aquel momento no conoc\u00eda a Lorentz al que m\u00e1s tarde considerar\u00eda \u201cel hombre m\u00e1s grande y m\u00e1s noble de nuestro tiempo\u2026 una obrta de arte viviente.)\u201d En manos de Einstein<\/a><\/a>, las ecuciones de Lorentz esopecifican que, cuando aumenta la velocidad a la que se desplaza un observador, sus dimensiones, y la de la nave espacial y todo aparato de medici\u00f3n que haya a bordo, se contrae a lo largo de su movimiento en la cantidad requerida para hacer que la medici\u00f3n de la velocidad de la luz sea siempre la misma.<\/p>\n

Esta era la raz\u00f3n de que Michelson y Morley no hallasen ning\u00fan\u00a0 rastrodel \u201carrastre del \u00e9ter\u201d. En verdad, el \u00e9ter es superfluo, al igual que el espacio y el tiempo absolutos de Newton<\/a><\/a>, pues no hay ninguna necesidad de un marco de referencia inm\u00f3vil. \u201cAl concepto de reposo absoluto no le corresponde ninguna propiedad de los fen\u00f3menos, ni en la mec\u00e1nica ni en la electromec\u00e1nica.\u201d Lo importante son los sucesos observables, y no puede observarse ning\u00fan suceso hasta que la luz (o las ondas de radio o cualquier otra forma de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica) que lleve noticias de \u00e9l no llegue al observador. Einstein<\/a><\/a> reemplaz\u00f3 el espacio de Newton<\/a><\/a> por una red de haces de luz; la de ellos era una red absoluta dentro de la cual el espacio mismo se vuelve flexible.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Los observadores en movimiento experimentan tambi\u00e9n una lentificaci\u00f3n del paso del tiempo. Un astron\u00e1uta que viaje al 90 por 100 de la velocidad de la luz s\u00f3lo envejecer\u00e1 a la mitad de r\u00e1pido que su colega de la Tierra. Ya conoc\u00e9is la paradoja de los gemelos en la que se explica tal fen\u00f3meno.<\/p>\n

\"http:\/\/universitam.com\/academicos\/wp-content\/uploads\/2011\/01\/i-relativity.gif\"<\/p>\n

Tambi\u00e9n en aquel primer art\u00edculo Einstein<\/a><\/a> nos habl\u00f3 sobre la igualdad entre la masa y la energ\u00eda. \u00c9l demostr\u00f3 que la masa de un cuerpo aumenta cuando absorbe energ\u00eda. Se sigue de ello que su masa disminuye cuando irradia energ\u00eda. Esto es verdadero no s\u00f3lo para una nave espacial que se desplaza hacia las estrellas, sino tambi\u00e9n para un objeto en reposo. Una m\u00e1quina fotogr\u00e1fica pierde algo (muy poco) de masa cuando el flash se dispara, y la gente cuya fotograf\u00eda se saca se vuelve tambi\u00e9n, un poco m\u00e1s masiva al absorber sus cuerpos aquella radiaci\u00f3n perdida por la m\u00e1quina. Masa y energ\u00eda son intercambiables.<\/p>\n

m = E\/c2<\/sup><\/p>\n

donde m es la masa del objeto, E su energ\u00eda y c la velocidad de la luz. Al formular esta ecuaci\u00f3n particularmente sencilla, que unifica los conceptos de energ\u00eda y materia, y relaciona ambos con la velocidad de la luz, Einstein<\/a><\/a> inicialmente estaba interesado en la masa. En cambio, si despejamos la energ\u00eda, adquiere una forma m\u00e1s familiar y presagiosa:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

en la Isla de los Museos (Berl\u00edn). Festejando el A\u00f1o mundial de la F\u00edsica en 2005, en el centenario de la publicaci\u00f3n de la ecuaci\u00f3n m\u00e1s famosa del mundo. Contemplada desde esta perspectiva, la teor\u00eda dice que la materia es energ\u00eda congelada. Esto, por supuesto, es la clave de la fuerza nuclear y, en manos de los astrof\u00edsicos, la ecuaci\u00f3n ser\u00eda usada para descubrir los procesos termonucleares en el coraz\u00f3n de las estrellas.<\/p>\n

Pero pese a todos sus variados logros, la relatividad<\/a><\/a> especial no dec\u00eda nada de la gravitaci\u00f3n y, su autor, la ve\u00eda incompleta. Aquella teor\u00eda sin la presencia de la otra gran fuerza m\u00e1s conocida del universo se ve\u00edoa desval\u00edda: Hab\u00eda que vincularla con la masa inercial. La resistencia al cambio que ofrecen los objetos en estado de movimiento, su \u201cpeso\u201d por decirlo as\u00ed. La gravitaci\u00f3n act\u00faa sobre los objetos seg\u00fan su masa gravitacional, esto es, su \u201cpeso\u201d. Todos sabem,os lo que es la masa inercial y de ella, tendremos que hablar cuando acometamos la p\u00b4\u00e7agina sobre la relatividad<\/a><\/a> general. Dejemos aqu\u00ed el apunte de que, la masa inercial y la gravitaci\u00f3n de cualquier objeto son iguales. Tambi\u00e9n se podr\u00eda decir que, es la masa de los cuerpos que pueblan el universo, la que moldea y modela la geometr\u00eda del del Cosmos, del espacio-tiempo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Terminemos con la misma imagen del comienzo. Causalidad e imposibilidad de movimientos m\u00e1s r\u00e1pidos que la luz. Previo a esta teor\u00eda, el concepto de causalidad estaba determinado: para una causa existe un efecto<\/em>. Anteriormente, gracias a los postulados de Laplace,\u00a0 se cre\u00eda que para todo acontecimiento se deb\u00eda obtener un resultado que pod\u00eda predecirse. La revoluci\u00f3n en este concepto es que se \u201ccrea\u201d un cono de luz<\/em> de posibilidades (V\u00e9ase gr\u00e1fico adjunto).<\/p>\n

Se observa este cono de luz y ahora un acontecimiento en el cono de luz del pasado no necesariamente nos conduce a un solo efecto en el cono de luz futuro. Desligando as\u00ed la causa y el efecto. El observador que se sit\u00faa en el v\u00e9rtice del cono ya no puede indicar qu\u00e9 causa del cono del pasado provocar\u00e1 el efecto en el cono del futuro.<\/p>\n

Asumiendo el principio de causalidad obtenemos que ninguna part\u00edcula de masa positiva puede viajar m\u00e1s r\u00e1pido que la luz. A pesar que este concepto no es tan claro para la relatividad<\/a><\/a> general. Pero no solo el principio de causalidad imposibilita el movimiento m\u00e1s r\u00e1pido que el de la luz. Ya hablaremos de ello.<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n<\/div>\n

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00a0\u00a1Los F\u00edsicos! Algunas veces poetas Siempre nos ha interesado mirar hacia el pasado   En cualquier parte que podamos buscar informaci\u00f3n nos dir\u00e1n: \u201cHenri Poincqar\u00e9, matem\u00e1tico franc\u00e9s, sugiri\u00f3 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 […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11996"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11996"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11996\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11996"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11996"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11996"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}