Teoría de la relatividad general y restringida

LA Teoria de la relatividad fue propuesto por el físico alemán Albert Einstein (1879-1955).

Representa la conjugación de dos teorías: la teoría de la relatividad restringida (especial) y la teoría de la relatividad general.

La teoría de la relatividad especial se publicó en 1905 en el artículo "La electrodinámica de los cuerpos en movimiento".

La teoría de la relatividad general se presentó en noviembre de 1915 a la Academia de Ciencias de Prusia y se publicó oficialmente unos meses después.

En la combinación de estas dos teorías, Einstein explica las situaciones en las que falló la física de Isaac Newton.

Así, desarrolló cambios que revolucionaron las propuestas de los conceptos de espacio, tiempo y gravedad.

Teoría de la relatividad restringida

La teoría de la relatividad especial se basa en dos postulados:

1. Todas las leyes de la naturaleza son iguales en todos los marcos de referencia inerciales (marcos de referencia no acelerados).

2. La velocidad de propagación de la luz en el vacío es la misma en todos los sistemas de referencia inerciales (sistemas de referencia no acelerados).

Consecuencias

Una consecuencia del segundo postulado es que el valor de la velocidad de la luz (3 .108 m / s) es un límite de velocidad. Ningún cuerpo puede moverse más rápido que la luz en el vacío.

Además, el hecho de que la velocidad de la luz sea constante cambió las ideas clásicas de espacio y tiempo.

El espacio y el tiempo ya no son absolutos y se vuelven relativos.

El tiempo medido entre el mismo evento por observadores que están en movimiento relativo entre sí es diferente. Esto da lugar a la idea de dilatación del tiempo.

Asimismo, existe una contracción del espacio medida por observadores en diferentes estados (reposo y movimiento).

Los cuerpos en movimiento se contraen en la dirección de este movimiento en relación con su tamaño cuando se miden en reposo.

La dilatación temporal y la contracción del espacio solo presentan valores significativos cuando los valores de las velocidades involucradas se acercan a la velocidad de la luz en el vacío.

sepa mas:

  • Inercia
  • Velocidad de la luz

Fórmula

La teoría de la relatividad especial también cambió la noción de energía.

La energía se puede convertir en masa y la masa ahora se considera una forma de energía.

Este principio se llama equivalencia masa-energía y se puede expresar mediante la fórmula:

Y0 = mc²

Ser,

Y0: energía en reposo
metro: pasta
C: velocidad de la luz

Esta relación se verifica fácilmente en reacciones nucleares, donde las partículas y los núcleos interactúan convirtiendo la masa en energía y viceversa.

Teoría de la relatividad general

La teoría general fue presentada por Einstein diez años después de la teoría restringida. Amplía el alcance de eso al extender la descripción de los fenómenos físicos a los sistemas acelerados (no inerciales).

La idea básica de la teoría es que la presencia de materia dobla el espacio-tiempo. Así, cuanto mayor sea la masa del cuerpo, más curvará el espacio-tiempo a su alrededor.

curvatura del espacio-tiempo

Curvas de masa espacio-tiempo

O Principio de equivalencia, postula que un marco de referencia uniformemente acelerado es físicamente equivalente a un campo gravitacional uniforme.

Al incluir campos gravitacionales, la teoría describe el movimiento de objetos ya no como la acción de fuerzas, sino como trayectorias en la superficie del espacio-tiempo.

A partir de esta nueva concepción fue posible explicar el comportamiento anómalo de la órbita de Mercurio (precesión del perihelio de Mercurio).

La teoría predijo que la luz también debería seguir la curvatura de la superficie del espacio-tiempo generada por campos gravitacionales intensos. Lo que luego se comprobó.

También se predijo que la medición del tiempo también estaría influenciada por campos gravitacionales. Cuanto más intenso fuera el campo, más lento pasaría el tiempo.

Esta predicción también se confirmó. Hacer que el Sistema de posicionamiento global por satélite (GPS) funcione correctamente requiere correcciones.

Albert Einstein

Albert Einstein nació en la ciudad de Ulm, Alemania, en 1879 y murió en 1955, en Estados Unidos.

El físico y matemático alemán recibió el Premio Nobel de Física en 1921 por el trabajo desarrollado en el física cuántica y en el estudio de efectos fotoeléctricos.

Hijo de una familia judía y, temiendo la persecución de los nazis en Alemania, se trasladó a Estados Unidos.

Albert Einstein
Einstein revolucionó las ciencias con sus teorías

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