![\"\"](\"http:\/\/4.bp.blogspot.com\/-7HTxOSn_yeg\/TYJ_knLF_rI\/AAAAAAAAAEY\/3itOCoSTr2w\/s1600\/geomaginfo1.jpg\")
<\/p>\nA ella se pudo llegar gracias al desarrollo de una serie de pensamientos que comienza por Faraday y Maxwell y asentados en el principio de que todo suceso f\u00edsico debe atribuirse a acciones cercanas, o, dicho en t\u00e9rminos m\u00e1s matem\u00e1ticos, en ecuaciones a derivadas parciales. Maxwell consigui\u00f3 expresarlo as\u00ed para el caso de los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos en cuerpos inm\u00f3viles, desarrollando la idea del efecto magn\u00e9tico de la corriente de desplazamiento en el vac\u00edo y proponiendo la identidad entre los campos “electromotores” producidos por inducci\u00f3n y los campos electrost\u00e1ticos.<\/p>\n
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Con esta reconocida imagen nos podemos hacer una idea del campo magn\u00e9tico<\/p>\n
La ampliaci\u00f3n de la electrodin\u00e1mica al caso de los cuerpos en movimiento fue una tarea que qued\u00f3 para los sucesores de Maxwell. H. Hertz intent\u00f3 resolver el problema asignado al espacio vac\u00edo (\u00e9ter) unas propiedades f\u00edsicas totalmente similares a las de la materia ponderable; en particular, el \u00e9ter, al igual que la materia deber\u00eda poseer determinada velocidad en cada punto. La inducci\u00f3n electromagn\u00e9tica o magneto-el\u00e9ctrica deb\u00eda estar determinada por la velocidad de variaci\u00f3n del flujo el\u00e9ctrico, o magn\u00e9tico, como en los cuerpos en reposo, siempre que estas variaciones de velocidad se produjeran con respecto a elementos de la superficie que se movieran con el cuerpo. Sin embargo, la teor\u00eda de Hertz contradec\u00eda el experimento fundamental de Fizeau sobre la propagaci\u00f3n de la luz a trav\u00e9s de fluidos en movimiento. La ampliaci\u00f3n m\u00e1s inmediata de la teor\u00eda de Maxwell a los cuerpos en movimiento era incompatible con el experimento.<\/p>\n
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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 La f\u00edsica oculta del \u00e9ter<\/p>\n
En ese punto la salvaci\u00f3n lleg\u00f3 de la mano de H. A. Lorentz. Siendo partidario incondicional de la teor\u00eda atomista de la materia, Lorentz no pod\u00eda concebir esta \u00faltima como un emplazamiento de campos electromagn\u00e9ticos continuos. En consecuencia, concibi\u00f3 estos campos como condiciones o estados del \u00e9ter, que se consideraba continuo. Lorentz se imaginaba el \u00e9ter como algo que en esencia era independiente de la materia, tanto mec\u00e1nica como f\u00edsicamente. El \u00e9ter no deb\u00eda participar del movimiento de la materia y s\u00f3lo deb\u00eda mantener una interacci\u00f3n con ella en tanto que la materia se conceb\u00eda como conductora de cargas el\u00e9ctricas ligadas a ella.<\/p>\n
![\"\"](\"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-includes\/js\/tinymce\/plugins\/wordpress\/img\/trans.gif\" "\\"M\u00e1s...\\""){kind=spacer}
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![\"N\u00facleo](\"http:\/\/es.dreamstime.com\/n-uacutecleo-at-oacutemico-thumb17187841.jpg\")
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Bien sabido es de todos que el \u00e1tomo es un conglomerado de cargas el\u00e9ctricas que, siendo positivas (protones<\/a>) y negativas (electrones<\/a>), al ser equivalentes se anulan las unas a las otras y se logra la armon\u00eda y estabilidad requerida para que, el universo pueda formar las mol\u00e9culas y, \u00e9stas, se agrupan para conformar la materia.<\/p>\n El gran avance metodol\u00f3gico de la teor\u00eda de Lorentz resid\u00eda en el hecho de que, gracias a ella, toda la electrodin\u00e1mica de los cuerpos en reposo y en movimiento se pod\u00eda reducir a las ecuaciones del espacio vac\u00edo de Maxwell. Esta teor\u00eda no s\u00f3lo era superior a la de Hertz desde un punto de vista metodol\u00f3gico, sino que, adem\u00e1s, gracias a ella, H. A. Lorentz consigui\u00f3 dar una explicaci\u00f3n asombrosamente acertada de los hechos experimentales.<\/p>\n S\u00f3lo hay un punto de importancia fundamental en el que la teor\u00eda no resulta satisfactoria. Parece ser que daba preferencia a un sistema de coordenadas que se encontrara en un determinado estado de movimiento (un sistema de coordenadas que estaba en reposo con respecto al \u00e9ter lumin\u00edfero) frente a todos los dem\u00e1s sistemas de coordenadas que se encontraran en movimiento con relaci\u00f3n a \u00e9ste. En este punto parec\u00eda que la teor\u00eda estaba en contradicci\u00f3n frontal con la mec\u00e1nica cl\u00e1sica, en la cual todos los sistemas inerciales (que tienen un movimiento uniforme unos con respecto a otros) son equivalentes como sistemas de coordenadas (principio especial de la relatividad<\/a>). En este sentido, todos los experimentos realizados en el \u00e1mbito de la electrodin\u00e1mica (en particular el experimento de Michelson) pon\u00eda de manifiesto la equivalencia de todos los sistemas inerciales, es decir, apoyaban el principio especial de la relatividad<\/a>.<\/p>\n Experimento Michelson-Morley Reposo con el \u00e9ter lumin\u00edfero Interfer\u00f3metro de Michelson y Morley en reposo respecto al \u00e9ter lumin\u00edfero<\/p>\n El movimiento del \u00e9ter siempre fue un misterio que muchos quisieron resolver y, para ello, se hicieron experimentos de todo tipo. El de Michelson-Morley vino a dejar claro el tema y sirvi\u00f3 a Einstein<\/a> para descartar el \u00e9ter de su teor\u00eda. Sin embargo, pasado el tiempo, ahora mismo, se est\u00e1 hablando de nuevo de la existencia de una especie de “\u00e9ter” que impregna todo el espacio.<\/p>\n As\u00ed las cosas, la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a> surgi\u00f3 precisamente gracias a esta dificultad inicial, que en s\u00ed misma resultaba insoportable. La teor\u00eda naci\u00f3 como respuesta a la pregunta: \u00bfRealmente existe una contradicci\u00f3n entre el principio especial de la relatividad<\/a> y las ecuaciones de campo de Maxwell para el espacio vac\u00edo? Aparentemente la respuesta ten\u00eda que ser afirmativa. Las mencionadas ecuaciones son va\u00b4lidas para un sistema de coordenadas K y se introduce un nuevo sistema de coordenadas K1<\/sup>\u00a0mediante las ecuaciones de transformaci\u00f3n, aparentemente f\u00e1ciles de justificar (aqu\u00ed las obviar\u00e9) y que nos llevan a la transformaci\u00f3n de Galileo y, entonces, las ecuaciones de campo de Maxwell ya no se cumplen para esas nuevas coordenadas.<\/p>\n \u00a0 Las coordenadas han sido muy \u00fatiles y de fruct\u00edfero rendimiento<\/p>\n Pero siguiendo con en tema tenemos que decir que, muchas veces, las apariencias enga\u00f1an. Mediante un an\u00e1lisis m\u00e1s profundo del significado f\u00edsico del espacio y del tiempo se puede ver que la transformaci\u00f3n de Galileo se basa en suposiciones arbitrarias, especialmente en la hip\u00f3tesis de que la afirmaci\u00f3n de la simultaneidad tiene un sentido independiente del estado de movimiento que tenga el sistema de coordenadas utilizado. Queda claro que las ecuaciones de campo en el vac\u00edo satisfac\u00edan el principio especial de la relatividad<\/a> cuando se utilizaban las ecuaciones de la Transformaci\u00f3n de Lorentz.<\/p>\n Es estas ecuaciones, x, y, z son las coordenadas medidas con una vara de medir que se encuentra en reposo con respecto al sistema de coordenadas (y aunque no las he querido reflejar aqu\u00ed para no enredar), y en ellas, t representa el tiempo medido con un reloj que se encuentra en reposo y est\u00e1 debidamente ajustado.<\/p>\n \u00a0 Lo grande y lo peque\u00f1o: Eso es la Teor\u00eda<\/p>\n Ahora bien, para que pueda cumplirse el principio especial de la relatividad<\/a>, es necesario que todas las ecuaciones de la f\u00edsica conserven invariable su forma al pasar de un sistema inercial a otro, cuando utilizamos para este cambio la Transformaci\u00f3n de Lorentz. En lenguaje matem\u00e1tico, diremos que todos los sistemas de ecuaciones que expresan leyes f\u00edsicas deben ser covariantes con respecto a la Transformaci\u00f3n de Lorentz. Por consiguiente, bajo un punto de vista metodol\u00f3gico, el principio especial de la relatividad<\/a> es comparable al principio de Carnot, que afirma la imposibilidad del perpetuum mobile (movimiento perpetuo o continuo) de segunda especie, ya que, al igual que este \u00faltimo, establece una condici\u00f3n general que deben cumplir todas las leyes naturales.<\/p>\n De manera que la transformaci\u00f3n de Einstein<\/a>, que es la transformaci\u00f3n de Lorentz queda como<\/p>\n Podr\u00eda dejarlo aqu\u00ed, pero vamos a complicarlo un poco. Introducimos una nueva coordenada espacial a partir de ct, el producto de una velocidad por el tiempo es el espacio y utilizamos la siguiente notaci\u00f3n:<\/p>\n Con lo que la transformaci\u00f3n de Lorentz queda de la forma m\u00e1s sim\u00e9trica.<\/p>\n “El origen en el diagrama espacio-tiempo (ct, r) = (0, 0) representa el \u201cahora\u201d. En la regi\u00f3n de color amarillo que representa el \u201cfuturo\u201d que le espera al observador predomina el componente temporal sobre el componente espacial, con lo cual s\u00b2 siempre es mayor que cero (positivo) y por lo tanto es una regi\u00f3n de intervalos\u00a0tipo temporal. En la regi\u00f3n de color ciano que representa el \u201cpasado\u201d que recorri\u00f3 el observador tambi\u00e9n predomina el componente temporal sobre el componente espacial, con lo cual s\u00b2 siempre es mayor que cero (positivo) y por lo tanto tambi\u00e9n es una regi\u00f3n de intervalos tipo temporal (timelike). En las l\u00edneas que delimitan al cono de luz la componente temporal es igual a la componente espacial con lo cual s\u00b2 = 0, y es aqu\u00ed en donde tenemos a los intervalos\u00a0tipo luminoso\u00a0que involucran rayos de luz. Y fuera de todo esto tenemos a los intervalos en donde el componente espacial es mayor que el componente temporal con lo cual s\u00b2 es menor que cero (negativo) siendo por lo tanto la regi\u00f3n de intervalos\u00a0tipo espacial.”<\/p>\n<\/blockquote>\n Para esta condici\u00f3n de covariancia encontr\u00f3 H. Minkowski<\/a> una espresi\u00f3n especialmente bella y sugerente que revela un parentesco formal entre la geometr\u00eda euclidea tridimensional y el continuo espacio-tiempo de la f\u00edsica.<\/p>\n Seguidamente tendr\u00eda que exponer aqu\u00ed un esquema con ecuaciones de la geometr\u00eda euclidea tridimensional y otro (para comparar) de la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a>. Sin embargo, no queriendo complejidades que desv\u00eden al lector de la historia esencial, dir\u00e9 que de ellas se deduce que el tiempo es equivalente a las coordenadas espaciales (dejando a un lado sus relaciones con la realidad), no por lo que respecta a su significado f\u00edsico, sino por el papel que desempe\u00f1a en las ecuaciones de la f\u00edsica. desde este punto de vista, la f\u00edsica es en cierto modo una geometr\u00eda euclidea de cuatro dimensiones o, mejor dicho, un determinado tipo de est\u00e1tica en un continuo euclideo cuatridimensional.<\/p>\n Cono de luz en un espacio-tiempo de Minkowski<\/a><\/p>\n El desarrollo de la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a> se desarroll\u00f3 en dos pasos principales: la adaptaci\u00f3n de la m\u00e9trica espacio-temporal a la electrodin\u00e1mica de Maxwell y una adaptaci\u00f3n del resto de la f\u00edsca a esa m\u00e9trica espacio-temporal modificada. El primero de estos procesos de adaptaci\u00f3n profujo la relativizaci\u00f3n de la simultaneidad, la influencia del mocimiento en varas de medir y relojes, una modificaci\u00f3n de la cinem\u00e1tica y, en particular, un nuevo teorema de adici\u00edn de las velocidades.<\/p>\n El segundo proceso de adaptaci\u00f3n dio lugar a una modificaci\u00f3n de las leyes newtonianas del movimiento para grandes velocidades, as\u00ed como una aclaraci\u00f3n sobre la naturaleza de la masa inercial cuya importancia es fundamental. Se descubri\u00f3 que la inercia no es una propiedad fundamental de la materia, ni una magnitud irreducible, sino una propiedad de la energ\u00eda. Si a un cuerpo se le suministra una energ\u00eda E, su masa inercial aumenta en una cantidad E\/c2<\/sup>, donde c es la velocidad de la luz en el vac\u00edo; a la inversa, un cuerpo de masa m debe ser considerado como una reserva de energ\u00eda de magnitud mc2<\/sup>.<\/p>\n Cuando se intent\u00f3 establecer el v\u00ednculo entre las teor\u00edas de la gravitaci\u00f3n y la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a>, no tard\u00f3 en verse que esto no era posible de una manera natural. A prop\u00f3sito de ello a Einstein<\/a> de le ocurri\u00f3 que la fuerza de la gravedad posee una propiedad fundamental que la distingue de la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a>: todos los cuerpos caen en un campo gravitatorio con la misma aceleraci\u00f3n, o -formulando lo mismo de otra manera- la masa inercial y gravitatoria de un cuerpo son num\u00e9ricamente iguales.<\/p>\n \u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 La vinculaci\u00f3n gravitatoria de los cuerpos es bien patente y, en la Tierra y la Luna, tenemos la mejor prueba de ello.<\/p>\n Esta igualdad num\u00e9rica de la masa inercial y gravitatoria nos hace sospechar que ambas sean esencialmente id\u00e9nticas; pero \u00bfpueden las masas inerciales y gravitatorias ser realmente iguales? Esta pregunta nos lleva directamente a la teor\u00eda general de la relatividad<\/a>. \u00bfNo ser\u00eda posible considerar que la Tierra no realiza un movimiento de rotaci\u00f3n, si concibo la fuerza centr\u00edfuga, que act\u00faa sobre los cuerpos que est\u00e1n en reposo con respecto a la Tierra, como un campo gravitatorio “real” (o como una parte del campo gravitatorio)? Si esta idea es viable, entonces est\u00e1 realmente demostrado que las masas inercial y gravitatoria son id\u00e9nticas, ya que el mismo efecto que se considera como inercia desde el punto de vista de un sistema que “no toma parte en la rotaci\u00f3n”, puede interpretarse como gravedad si se observa desde un sistema que comparte la rotaci\u00f3n. Seg\u00fan Newton<\/a>, esta interpretaci\u00f3n es imposible, porque no se puede considerar seg\u00fan la ley de Newton<\/a> que el campo centr\u00edfugo est\u00e9 generado por masas, y porque un campo “real” del tipo de “campo de Coriolis” no est\u00e1 contemplado en la teor\u00eda newtoniana.<\/p>\n Pero, \u00bfser\u00eda posible sustituir la ley de campos de Newton<\/a> por alguna otra compatible con el campo que puede existir con respecto a un sistema de coordenadas “en rotaci\u00f3n”? El convencimiento de que las masas inercial y gravitatoria son id\u00e9nticas inspir\u00f3 a Einstein<\/a> una confianza incondicional en la validez de esta interpretaci\u00f3n y, una idea le llen\u00f3 de esperanza: conocemos los campos “aparentes” que son v\u00e1lidos con respecto a cualquier sistema de coordenadas que se mueve arbitrariamente con relaci\u00f3n a un sistema inercial; utilizando los campos (especiales) se podr\u00e1 estudiar la ley que cunplen en general los campos gravitatorios. para ello habr\u00e1 que tener en cuanta que, como generadoras de estos campos, ser\u00e1n determinantes las masas ponderables, o bien lo ser\u00e1 la densidad de energ\u00eda (una magnitud que posee el car\u00e1cter transformador de un tensor), seg\u00fan el resultado fundamental de la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a>.<\/p>\n Tensor m\u00e9trico de Riemann<\/p>\n A partir de aqu\u00ed, tendr\u00edamos que entrar en el Tensor m\u00e9trico de Riemann pero, \u00a1el tiempo! como pasa siempre, me lo impide as\u00ed que, dejaremos para mejor ocasi\u00f3n el continuar con el tema que, como todo lo que concierne a Einstein<\/a>, termina siendo fascinante porque, dentro de su complejidad, subyace una sencillez de ideas que, finalmente, terminan por conquistarnos.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n![\"Resultado](\"https:\/\/www.partesdel.com\/wp-content\/uploads\/partes-de-la-materia.jpg\")
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