TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

¿A qué se debe que la teoría de la relatividad de Einstein sea tan extraordinaria?



Gran parte de la teoría de la relatividad de Einstein resultaba desconcertante, incluso para otros científicos. Sin embargo, cuanto más la estudiaban, en particular las ecuaciones matemáticas que Einstein ofrecía como prueba, tanto más se daban cuenta de su precisión. Los siguientes son los puntos esenciales de esta teoría.

Alrededor de 1900, el científico holandés Hendrick Lorentz desarrolló una fórmula que demostraba que a medida que la velocidad de un electrón se aproxima a la de la luz, su masa aumenta 7 veces. Este fue el punto de partida de la teoría de Einstein. Armó algunas ecuaciones matemáticas y demostró que la masa de cualquier materia, no sólo los electrones, aumentan con la velocidad. Este cambio es demasiado pequeño para ser perceptible en nuestro mundo visible, pero en el mundo de las partículas atómicas y subatómicas es muy importante. Lo es debido al siguiente hallazgo de Einstein.

Durante siglos, la conservación de la materia y la conservación de la energía fueron leyes fundamentales de la física. Estas leyes sostienen que la materia y la energía pueden cambiar de forma, pero no se pueden crear ni destruir.

Los descubrimientos relacionados con el comportamiento de algunos elementos radioactivos, como el trabajo de Curie con el radio, parecían indicar que los investigadores estaban creando energía. Einstein había encontrado una explicación. Señalo que la masa es una medida del contenido de energía "congelada" de una sustancia. Cuando una cambia, también lo hace la otra.

La masa se puede transformar en energía y la energía se puede transformar en masa. Lo demostró mediante ecuaciones matemáticas resumidas en la formula E = Mc2, en la que E es la energía M es la masa y C2 es la velocidad de la luz multiplicada por si misma, es decir al cuadrado. Puesto que la velocidad de la luz es de alrededor de 300 mil kilómetros por segundo, la ecuación indica la enorme cantidad de energía almacenada en la materia.

Otra parte de la teoría se relacionaba con el movimiento y era tan audaz que contradecía al gran Newton. En una de sus leyes de movimiento, Newton afirma que todos los cuerpos se encuentran ya sea en reposo o movimiento uniforme hasta que una fuerza externa actué sobre ellos.  Einstein opinaba que es imposible determinar el movimiento de manera absoluta. 

Todo, desde las estrellas más distantes hasta el electrón mas pequeño siempre esta en movimiento, de manera que el movimiento o su velocidad solo es relativo (de aquí proviene el nombre de la teoría de la relatividad), lo que significa que depende de donde se observa el movimiento. Esto quiere decir que la medición del tamaño, masa y hasta del tiempo podría variar por que depende del movimiento relativo del objeto que se esta  midiendo y del observador que esta efectuando la medición.

Einstein aplico este mismo principio a la velocidad de la luz. La mayor parte de las formas de velocidad también son relativas. Por ejemplo, un automóvil que se aproxima a una señal de alto a una velocidad de 50 kilómetros por hora tiene una velocidad de 50 kilómetros por hora con respecto a la señal de alto o cualquier otro objeto estacionario. Si un pasajero del automóvil lanza una pelota a una velocidad de 30 kilómetros por hora, la velocidad de la pelota con respecto a la señal es ahora de 80 kilómetros por hora, la velocidad del automóvil mas la velocidad de la pelota. Sin embargo, Einstein expreso que la luz no se comporta de esta manera, siempre viaja a velocidad constante.

Por ultimo Einstein tenia algunas ideas nuevas respecto a la gravedad. Señalo que la gravedad es lo mismo que la aceleración pero en sentido opuesto. Por ejemplo, un elevador que acelera hacia arriba tiene el mismo efecto que la gravedad que jala una persona hacia el piso. De manera que, si la gravedad es lo mismo que la aceleración y el movimiento, y el movimiento afecta las mediciones de espacio y tiempo, entonces la gravedad también lo hace. Esto también se ha demostrado mediante experimentos. Los relojes funcionan mas lentamente cuando están cerca de una masa de gravedad como el sol. Hasta la suma de los ángulos de un triangulo ya no es 180 grados. El efecto de la gravedad cambia las mediciones.

¿ Que significo la teoría de la relatividad de Einstein?

En primer lugar, los científicos que estudiaban conceptos como la luz, la gravedad y la energía se encontraron que habían mucho principios nuevos que tenían que aprender. 

En segundo lugar esto cambio nuestra percepción del universo ya no era solo esa enorme caja de expansión ocupada por diversos tipos de cuerpos celestes para llenar el espacio. La interacción de la materia y la energía curva el espacio e incluso afecta el paso del tiempo. 

"EL UNIVERSO ES COMO UNA DANZA: MATERIA, ENERGÍA, ESPACIO Y TIEMPO"