¿Qué cambios trajo la teoría de la relatividad?

La relatividad general ha permitido viajar hacia atrás en la historia del universo hasta un instante después de su creación. También predijo la existencia de uno de los fenómenos más misteriosos de la ciencia: los agujeros negros. Todavía queda por confirmar la presencia de ondas gravitacionales.

Importancia de la Teoría de la Relatividad

Gracias a la teoría de la relatividad se descubrió cómo aprovechar la energía nuclear. Las Teorías de Einstein refundaron la física moderna. Fueron adoptadas rápidamente por todos los grandes centros de pensamiento y estudio de la física en el mundo.

Una consecuencia directa de los dos postulados de la Teoría de la Relatividad Especial es que tanto las longitudes de los cuerpos como el concepto de simultaneidad dejan de ser absolutos y pasan a depender del sistema de referencia desde el que se observen los fenómenos.

Postulados de la relatividad especial

Einstein afirmó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores no acelerados, y que la velocidad de la luz en el vacío es constante, independientemente de la velocidad del observador.

La teoría de la relatividad general plantea que la gravedad no es una fuerza (Newton), sino la curvatura del espacio-tiempo. Weehler resumió esta tesis fundamental en la célebre frase «el espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse; la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse».

Esta teoría describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas, se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales (no es aplicable para problemas astrofísicos donde el campo gravitatorio desempeña un papel importante).

Desarrollando los principios de la Teoría de la relatividad especial, Einstein presentó en 1915 la Teoría de la relatividad general. Con ella, tomó lo que había descubierto Isaac Newton de la gravedad pero, por primera vez en la historia, el mundo supo qué es lo que hacía que existiera la gravedad.

Esta teoría describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas, se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales (no es aplicable para problemas astrofísicos donde el campo gravitatorio desempeña un papel importante).

Si nadie hubiese desarrollado la teoría de la relatividad la ciencia seguiría desarrollando la física de partículas, se seguiría en el paradigma físico de Newton pero con los refuerzos matemáticos de Bohr.

La teoría de la relatividad incluye dos teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.

Su teoría propuso la ecuación más famosa de la historia: la energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado (E=mc2). Einstein demostró que la masa de un objeto desplazándose a gran velocidad aumentaba. Eso conducía a la idea de que materia y energía eran intercambiables, dos estados de la misma cosa.

Es difícil imaginar un momento en que el nombre de Albert Einstein no fuera mundialmente reconocido. Pero incluso después de que terminó su Teoría de la Relatividad en 1915, era casi un desconocido fuera de Alemania. Hasta que el astrónomo británico Arthur Stanley Eddington se involucró.

"E" es por energía; "m", por masa y "c", por la velocidad de la luz (300.000 km/s) al cuadrado. El aumento de energía causa un aumento directamente proporcional en la masa.

EL TIEMPO ES RELATIVO

Es decir, puede que dos acontecimientos que parecen simultáneos desde la perspectiva de alguien, no lo sean desde la perspectiva de otra persona. Y lo más curioso de todo esto es que ambos estarían en lo cierto. Para entenderlo, Einstein recupera el ejemplo mental de los trenes.

Si el pasajero mide una mesa en pleno vuelo, el valor no será el mismo que el obtenido por otra persona que está en tierra al medir el mismo objeto. Eso significa que el espacio que ocupan los objetos (su tamaño), como la posición que estos ocupan (su lugar en el espacio), cambian desde el lugar donde se midan.

Durante sus últimos treinta años de vida persiguió un sueño: unificar su teoría de la relatividad con el electromagnetismo en una única teoría que se pudiera aplicar a cualquier objeto, bajo cualquier condición posible.

La teoría de la relatividad especial de Albert Einstein es uno de los desarrollos más importantes de la física. Explica cómo la velocidad afecta a la masa, el tiempo y el espacio: La masa de un objeto que se acerca a la velocidad de la luz es ilimitada, al igual que la energía necesaria para moverlo.

Aportaciones

El físico comenzó a atormentarse con la idea de que los científicos alemanes compartiesen sus mismos pensamientos y pusieran en marcha esa teoría, creando de esa manera un arma explosiva con una potencia que escapaba a su razón.

La frase fue escrita por el prestigioso físico Albert Einstein (1879-1955) a su hijo Eduard en una carta de febrero de 1930.

En 1905, Albert Einstein, entonces un físico desconocido de tan sólo 26 años que trabajaba en la Oficina de Patentes de Berna, Suiza, publicó su teoría de la relatividad especial.

Primero veremos algunos datos biográficos de Albert Einstein (1879-1955), físico alemán y Premio Nóbel de 1921, que sirven para refutar cuatro mitos sobre su persona y ciencia (Sección 12.1). Des- pués analizo la teoría especial de la relatividad (Sección 12.2) y la relatividad general (Sección 12.3).

Se puede afirmar que sin la Física de Einstein, el GPS tal como lo conocemos hoy, no sería posible ya que si los efectos relativistas no fueran tenidos en cuenta, en pocos minutos su influencia sobre los relojes de los satélites producirían errores que superarían ampliamente la precisión señalada.

Esta vez sí, Albert Einstein se equivocó.

Para poder demostrarlo sin dejar dudas se echó mano de 100.000 voluntarios que ayudaron a cerrar un debate que el físico teórico alemán mantenía con su colega danés Niels Bohr, hace 100 años.

Si Einstein no hubiera existido no tendríamos una Relatividad General como la que tenemos, porque las intuiciones geométricas de Einstein no se hubieran dado de esa manera. Tendríamos otra teoría clásica (por no cuántica) de la gravitación.

En noviembre de 1915, el físico alemán presentó en Berlín la Teoría General de la Relatividad, que cambió la forma de ver el cosmos. El 25 de noviembre de 1915, Albert Einstein presentó ante la Academia Prusiana de Ciencias, en Berlín, la teoría que acabaría por culminar su mito.