Fisica Relativa

Física relativa

Introducción:

A finales del siglo XIX se consideraba que gran parte de los problemas de la física ya estaban resueltos, puesto que existían teorías adecuadas y su alto grado de ordenamiento científico e intelectual. Las leyes de Newton para la dinámica y las ecuaciones de Maxwell para los fenómenos electo magnéticos permitían explicar satisfactoriamente todos los fenómenos conocidos.

Sin embargo, el cambio de siglo presento fuertes modificaciones en la concepción de la naturaleza, sustituida hasta entonces como un conjunto regular y ordenado, situado en coordenadas espaciales y temporales. La revolución tecnológica llevo al ser humano s centres su atención en el campo inexplorado; el mundo microscópico.

Las nuevas concepciones remplazaron las teorías de la física clásica. Los cambios en las concepciones de espacio y tiempo modificaron sus tancialmente la forma de ver el universo; el desarrollo de la física atómica y nuclear ocasiona drásticos cambios en el desarrollo tecnológico e histórico del mundo, generando modelos cada vez más elaborado de los fenómenos naturales.

Relatividad:

La experiencia y observaciones cotidianas tienes que ver con cuerpo que se mueven con magnitudes de velocidades muchos menores a la rapidez de la luz. La mecánica de Newton fue formulada al observar y describir el movimiento de esos cuerpos, y este formulismo es lo suficiente satisfactorio para describir una amplia variedad de fenómenos que se presentan con todo, no describe una forma apropiada el movimiento de los cuerpos por cuyas magnitudes de la velocidades se aproximan a la de la luz.

En 1905, a la edad de solo 26 años, Albert Einstein (físico alemán – estado unidense1879-1955) publico su teoría especial de la relatividad.

Respecto a la teoría, Einstein escribió:

“la teoría de la relatividad surgió de la necesidad, de serias y profundas contradicciones de la vieja teoría de la que parecía no haber escape. La fuerza de la nueva teoría está en la consistencia y sencillez con la que se resuelve todos estas dificultades”

Aun cuando Einstein hizo muchas aportaciones a la ciencia, la teoría especial de la relatividad por si sola respecta uno de los muchos grandes logros intelectuales de todos los tiempos. Con esta teoría puede pronosticarse correctamente observaciones experimentales sobre los intervalores de rapidez desde V=o hasta magnitudes de velocidades que se aproximan a la de la luz. Con magnitudes de velocidades bajas, la teoría de Einstein se reduce a la mecánica de Newton como una situación limitante. Es importante reconocer que Einstein estaba trabajando con electro magnetismo cuando desarrollo la teoría especial de la relatividad. Estaba convencido que las ecuaciones de Maxwell eran correctas y para conciliarlas con unos de propios postulados, Einstein se vio forzado a pasar a la noción revolucionara de suponer que el espacio y el tiempo no eran absolutos.

Teoría especial de la relatividad:

Para el momento existía la imposibilidad de medir la rapidez del éter respecto a la tierra y el fracaso de ecuación de transformación galileana de la velocidad en el cada de la luz. Einstein propuso su teoría de una manera audaz elimino estas dificultades y al mismo tiempo altero por completo la noción de espacio y tiempo, el baso su terrería especial de la relatividad en dos postulados:

1.- el principio de la relatividad: las leyes físicas deben ser las mismas en todos los marcos inerciales de referencia.

2.- la invariabilidad de la rapidez de la luz: la rapidez de la luz en el vacio tiene el mismo valor, C= 3.00x108 m/s, con todos los marcos inerciales, cualquiera que sea la velocidad del observador o la velocidad de la fuente que emite la luz

Tres consecuencias de la teoría especial de la relatividad son las siguientes:

a) simultaneidad: los cuentos que se observan como simultáneos para su observador no necesariamente se observan como simultáneos para otro observador que está en movimiento en relación con el primero.

b) Los relojes en movimiento relativo a su observador se mide qué función mas lector en su facto Y= (1-v2/c2) -1/2. Este fenómeno se conoce como: dilatación del tiempo.

c) la longitud de los objetos en movimientos se observan como contraída en la dirección de movimiento en un factor:

1/y = (1-v2/c2)1/2.

Este fenómeno se conoce como: contracción de la longitud.

Simultaneidad:

Para Einstein, los juicios en que intervienen el tiempo son siempre juicios referentes a sucesos simultáneos. Por ejemplo decir que los estudiantes llegaron a las siete significa que, en el momento en el que el reloj marco las siete llegaron los estudiantes. El sustituir el tiempo por la posición de las manecillas del reloj, está definiendo el tiempo exclusivamente para el lugar en donde está situado el reloj, pero esa definición no se acomoda cuando tenemos que conectar en el tiempo una serie de eventos que ocurren en diferentes lugares o para explorar los tiempos de eventos que ocurre en lugar remotos en donde se encuentra ubicado el reloj.

Dilatación del tiempo:

Considerando los planteamientos de la teoría de la relatividad, cuanto más se aproxima la velocidad de un cuerpo en movimiento a la velocidad de la luz, mas se extiende el tiempo para ese cuerpo.

Contracción de la longitud:

Es uno de los efectos causados por la dilatación del tiempo, sobre objetos que se desplazan a altas velocidades. Para su observador externo, un cuerpo en movimiento a una velocidad cercana a la de la luz parece contraerse en la dirección del movimiento.

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