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Ene

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Una pincelada de la Relatividad

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (5)

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http://th.physik.uni-frankfurt.de/~jr/gif/phys/einst_pat.jpg

relatividad/#”>Cuando Einstein tenía 26 años, calculó exactamente cómo debía cambiar la energía si el principio de la relatividad era correcto, y descubrió la relación E=mc2.  Puesto que la velocidad de la luz al cuadrado (c2) es un relatividad/#”>número astronómicamente grande, una pequeña cantidad de materia puede liberar una enorme cantidad de energía.  Dentro de las partículas más pequeñas de materia hay un almacén de energía, más de un millón de veces la energía liberada en una explosión química.  La materia, en cierto sentido, puede verse como un depósito casi inagotable de energía; es decir, la materia es en realidad, energía condensada.

http://2.bp.blogspot.com/_-Rw4Rb4bpMc/SRnwxorU6QI/AAAAAAAAAko/VA75n0HebDQ/s400/Materia+OScura-Energ%C3%ADa+oscura-Internet

Einstein supo ver que las dimensiones más altas tienen un propósito: unificar los principios de la Naturaleza.  Al añadir dimensiones más altas podía unir conceptos físicos que, en un mundo tridimensional, no tienen relación, tales relatividad/#”>como la materia y la energía o el espacio y el tiempo que, gracias a la cuarta dimensión de la relatividad especial, quedaron unificados.

http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84540main_warp24.gif

Nuevos conceptos que desataron nuestra imaginación

Desde entonces, estos conceptos, los tenemos que clasificar, no por separado, sino siempre juntos como dos aspectos de un mismo ente materia-energía por una relatividad/#”>parte y espacio-tiempo por la otra.  El impacto directo del relatividad/#”>trabajo de Einstein sobre la cuarta dimensión fue, por supuesto, la bomba de hidrógeno, que se ha mostrado la más poderosa creación de la ciencia del siglo XX.  Claro que, en contra del criterio de Einstein que era un pacifista y nunca quiso participar en proyectos de ésta índole.

 

“La inercia de cualquier sistema es el resultado de su interacción con el resto del Universo. En otras palabras, cada partícula del universo ejerce una influencia sobre todas las demás partículas.”

Mach

Einstein completó su teoría de la relatividad con una segunda parte que, en parte, estaba inspirada por lo que se conoce como principio de Mach, la guía que utilizó Einstein para crear esta parte final y completar su teoría de relatividad general.

Einstein enunció que, la presencia de materia-energía determina la curvatura del espacio-tiempo a su alrededor.  Esta es la esencia del principio físico que Riemann no logró relatividad/#”>descubrir: la curvatura del espacio está directamente relacionada con la cantidad de energía y materia contenida en dicho espacio.

Esto, a su vez, puede resumirse en la famosa ecuación de Einstein, que esencialmente afirma: Materia-energía determina la curvatura del espacio-tiempo

Esa ecuación engañosamente corta es uno de los mayores triunfos de la mente humana (me he referido a ella en otras muchas ocasiones).  De ella emergen los principios que hay tras los movimientos de las estrellas y las galaxias, los agujeros negros, el big bang, y seguramente el propio destino del Universo.

Es curiosa la similitud que se da relatividad/#”>entre la teoría del electromagnetismo y la relatividad general, mientras que Faraday experimentó y sabía los resultados, no sabía expresarlos mediante las matemáticas y, apareció Maxwell que, finalmente formuló la teoría.

Einstein, al igual que Faraday, había descubierto los principios físicos correctos, pero carecía de un formulismo matemático riguroso suficientemente potente relatividad/#”>para expresarlo (claro que Faraday no era matemático y Einstein si lo era).  Carecía de una versión de los campos de Faraday para la Gravedad.  Irónicamente, Riemann tenía el aparato matemático, pero no el principio físico guía, al contrario que Einstein.  Así que, finalmente, fue Einstein el que pudo formular la teoría con las matemáticas de Riemann.

Einstein, como todos sabeis, se apoyo en otros muchos para formular sus teorías relativistas relatividad/#”>desde Mach, Maxwell y Lorentz hasta el propio Riemann. Sin embargo, fue él quien tuvo la chispa de ingenio de ver con claridad el significado de todos aquellos postulados que andaban sueltos por el mundo de la física y supo reunirlos en una teoría coherente y unificadora que, a lo largo del tiempo, ha sido demostrada de manera más que suficiente y aclaratoria.

La obra de Einstein está revestida de grandes éxitos en el campo de la Física y de la Cosmología, y, hasta tal punto es así que, el Cosmos sería otro sin la teoría de la Relatividad General de cuyas ecuaciones -arriba reseñadas- aún se están obteniendo consecuencias mucho más allá de los agujeros negros.

También esa simple ecuación que, se está convirtiendo en uno de los mayores logros de la Humanidad, por su sencilles y simpleza en contraposición con su profundidad y complejidad en cuanto a los mensajes que encierra, como por ejemplo, el hecho de que dichas ecuaciones de campo de la teoría de Einstein emerjan como por encanto relatividad/#”>desde las profundidades de la Teoría de cuerdas. Sin que nadie las llame, allí aparecen.

¿Qué tienen estas ecuaciones? ¿Qué mensajes nos envía? ¿Qué secretos encierra?

emilio silvera

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Esta entrada fue publicada el miércoles, 22 de enero de 2014 a las 8:03 y está clasificada bajo: Física. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    julian luque
    el 22 de enero del 2014 a las 17:37

      Amigo emilio:
    (Una pincelada de la relatividadad,) seria, cuando un objeto se mueve a velocidad constante, la únicaca referencia que tenemos es con respectoto a otro objeto.
    Si girase con energíaia centrifuga la referencia seria con respecto a su centro.
    Si ese objeto en vez de velocidad, acelerase la únicaca referencia seria el conjunto del universo.
    Pienso que toda acción es relativa de otras referencias.

    Responder
    • 1.1
      emilio silvera
      el 23 de enero del 2014 a las 5:04

      ¡Hola, Julian!
      Haces mención al movimiento perpetuo de primera clase, es decir, el movimiento en el que un mecanismo, una vez puesto en marcha, continuará indefinidamente realizando trabajo útil sin aportarle energía de una fuente externa. Dicho mecanismo violaría el “primer principio” de la termodinámica, y no es, por tanto, posible. Muchos son los intentos históricos que haciendo gala de una gran ingenuidad, fueron construidos antes de que el concepto de energía y su conservación fueran comprendidos. Algunos inventores han realizados vanos intentos, después que el primer principio de la termodinámica fuera generalmente aceptado, buscando contradicciones en las leyes de la naturaleza que, son como son y no se pueden cambiar.
      La teoría especial de la relatividad de Einstein se refería (como bien apuntas) a sistemas de referencia inerciales (no acelerados). Asume que las leyes de la física son idénticas en todos los sistemas de referencia y que la velocidad de la luz en el vacío, c, es constante en el todo el universo y es independiente de la velocidad del observador.
      La teoría desarrolla un sistema de matemáticas con el fin de reconciliar estas afirmaciones en aparente conflicto. Una afirmación de la teoría es que la masa de un cuero, m, aumenta con la velocidad, v, de acuerdo con la relación  m = mo/√(1 – v2/c2), donde mo es la masa del cuerpo. También llegó a la conclusión de que si un cuerpo pierde energía L, su masa disminuye en L/c2 , Einstein generalizó esta conclusión al importante postulado de que la masa de un cuerpo es una medida de su contenido en energía, de acuerdo con la ecuciación m = E/c2 (o E = mc2 en su forma más familiar).
      Como me encanta el tema… ¡me pierdo en el laberinto!
      Saludos amigo.

      Responder
      • 1.1.1
        julian luque
        el 23 de enero del 2014 a las 17:01

        Amigo Emilio:
        Estoy complejo, no entiendo cuando me dice, que hago mención al movimiento perpetuo, nada mas lejos de mi intención.
        Intento exponer tres formas de ver movimientos relativos.
        Su amigo Julian Luque.

        Responder
  2. 2
    julian luque
    el 23 de enero del 2014 a las 17:54

     Amigo Emilio:
    ¿Que es aceleración.?
    La tercera forma que expongo.
    Un ejemplo de aceleración, estamos en una nave, sentados en nuestros acientos echamos a funcionar nuestros cohetes aceleramos y sentimos el efecto de inercia hacia atras en los respaldos, sabemos que nos movemos y en que dirección, (Aceleración)
    Caida libre.
    Seguimos en la misma nave, pero esta vez, nos dirigimos a la tierra con nuestros cohetes apagados pero en caida libre, lo curioso es que la gravedad de la tierra acelera la nave, pero en nuestros acientos no sentimos el efecto de inercia que corresponderia a esa aceleración.
    Ezpongo.
    Hay un señor tendido en su amaca, ve como se acerca la nave en su caida libre, el siente la gravedad de la tierra en su espalda, la misma sensación que nuestro piloto cuando acelerava, mientras el piloto no la siente.
    Si todo es relativo, cual de los dos acelera.
    ¿Que es la aceleración.?
    Su amigo Julian Luque

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 24 de enero del 2014 a las 5:39

      Amigo Julian:
      Perdone si su comentario me llevo a divagar, y, desde luego, entiendo lo que me dice que, apunta a otras dianas. Lo cierto es que todo esto hace que nuestra imaginación cabile y nos transporte a diversos escenarios que tratan de explicarnos los distintos fenómenos que podemos observar en la naturaleza, como se desprende de su propio comentario.
      Un cordial saludo.

      Responder
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