La teoría de la relatividad de Albert Einstein es famosa por
su predicción de fenómenos bastante extraños pero reales, como el
envejecimiento más lento de los astronautas respecto a las personas que vivimos
en la Tierra y el cambio en la forma de los objetos a altas velocidades.
Para empezar, la teoría de la relatividad incluye dos
teorías a su vez, la relatividad espacial y la relatividad general. Einstein
buscaba una forma de explicar la incompatibilidad existente entre la mecánica
newtoniana y el electromagnetismo. La teoría de la relatividad especial fue
publicada en 1905 y trataba la física del movimiento de los cuerpos en ausencia
de fuerzas gravitatorias.
La teoría de la relatividad se apoya en que la localización
de los sucesos físicos, tanto en el tiempo como en espacio, son relativos al
observador. Esto se explica muy bien con el ejemplo de las linternas que
propone el vídeo que tienes sobre estas líneas.
Hace muchísimo tiempo muchos científicos se preguntaban cómo
podían explicar lo rápido que se movía nuestro planeta por el espacio y surgió
entonces la idea de medir la velocidad de la luz ¿Por qué? Expliquemos esto con
un ejemplo que siempre se entiende mejor.
El ejemplo más fácil de entender que todo es relativo es el
del tren.
Imagina que viajas en
un tren a 100Km/hora. A tu lado ves un coche que va a la misma velocidad que el
tren a 100Km/h. Según tu posición desde el tren el coche no se mueve, siempre
este a tu lado, no se desplaza respecto a ti. ¿A qué velocidad va el coche?
Pues depende. Si es la velocidad del coche respecto a ti, como no se mueve va a
0Km/h, pero si alguien lo ve pasar cuando este quieto a un lado de la carretera
vería que se aleja de el 100Km cada hora, es decir para esa otra persona iría a
una velocidad de 100Km/h. Como ves la velocidad depende del punto de
referencia, es relativa. Normalmente, cuando nosotros calculamos la velocidad
lo hacemos desde un punto de referencia fijo, que no se mueve, respecto al
objeto que se mueve y del que vamos a calcular su velocidad.
Y si ahora el señor
que está quieto a un lado de la carretera viera pasar el coche a 110Km/h y el
tren a 100Km/h. ¿A qué velocidad verías tú el coche desde el tren? Pues verías
que se te adelanta el coche 10Km cada hora respecto a ti, que vas montado en el
tren, es decir respecto a ti iría a una velocidad de 10Km/h.
Resumiendo todo lo antedicho, significa que cada observador
tiene su propio y único sistema de referencia. Por ejemplo tú que estás en este
momento leyendo este apunte, te encuentras en reposo con respecto al sistema de
referencia Tierra, es decir, que tú con respecto al piso estás a cero de
velocidad. Pero imagina ahora que alguien te está mirando desde la Luna.
Este observador va a
concluir que tú estás girando sobre un eje a la velocidad de 1 día. Si
seguimos alejándonos, y alguien se detiene en el Sol, dirá que tienes dos
movimientos, uno sobre tu eje y otro alrededor del sol, con una velocidad que
tarda 365 días en recorrer toda la órbita. Como puedes observar, cada
observador desde su propio marco de referencia tiene sus propias conclusiones.
Diferencia Entre las Teorías
La teoría de la relatividad especial, llamada también
relatividad particular o restringida, es una teoría que describe bien el movimiento
de los cuerpos, pero solo a velocidades constantes, y en un espacio plano, de
tres dimensiones espaciales y una temporal.
En el universo la gravedad acelera a todos los cuerpos,
poniéndolos en movimiento. Además, la gravedad es una fuerza universal, en el
sentido de encontrarse en todo lugar. Entonces, dada esta realidad, podemos
afirmar que nada está en reposo: todo en el universo se mueve y con
aceleración. Einstein se dio cuenta entonces de que era necesario generalizar
su teoría.
