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LA RELATIVIDAD

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by

rosa avila

on 6 September 2013

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Transcript of LA RELATIVIDAD

LEY DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN
¿QUE ES LA RELATIVIDAD?
De forma sucinta, es la noción de que las leyes de la fisica son las mismas en todos los sitios. Aquí en la tierra obedecemos las mismas leyes de la luz y la gravedad que alguien en el extremo opuesto del universo.
LA TEORÍA DE 1905: LA RELATIVIDAD ESPECIAL
Trata de la física en movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell de electromagnetismo con una reformulacion de las leyes del movimiento
LEY DE LA RELATIVIDAD GENERAL
Einstein pasó a generalizar su teoría incluyendo la aceleración, encontrando que esta distorcionaba la forma del tiempo y el espacio.
LAS TRANSFORMACIONES DE ESTA LEY
LA DILATACIÓN DEL TIEMPO
Es un proceso en el cual el tiempo sufre una alteración
¿QUIEN FUE SU CREADOR?
La relatividad es una teoría que se divide en dos: la especial y la general. Iniciada por el famoso físico alemán Albert Einstein. Considerado el científico más importante del siglo XX.
¿QUE BUSCABA ESTA TEORÍA?
Pretendía resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo
PRIMER POSTULADO DE ESTA TEORIA
La velocidad de la luz es independiente de la velocidad de la fuente
Después de pruebas experimentales logró demostrar que la velocidad de la luz no camiaba conforme la tierra orbitaba al sol
SEGUNDO POSTULADO
Las leyes de la física coinciden en cada sistema de referencia inercial.
los sistemas inerciales resultan indistinguibles, lo que destierra la noción de sistema inercial e incorpora (imparcialmente) el Principio de la inercia.
Esto resulto sorprendente dado que la velocidad de la mayoría de las cosas parecía depender de en qué dirección se esté moviendo el observador
Ejemplo:
si conduces tu coche en paralelo a una vía del tren, un tren que llegue parecerá moverse mucho más rápido que si te das la vuelta y conduces en la misma dirección
Einstein dijo que todos los observadores medirían la velocidad de la luz en 300.000 km/s no importa que tan rápido o en que dirección te muevas.
Pregunta: Si estas en una nave espacial que viaja a la velocidad de la luz y enciendes los faros ¿que sucede?
sucede que los faros se encenderan con normalidad, pero solo desde la perspectiva de alguien en su interior. Para alguien que este observando desde afuera parecerá como si no se encendieran.
estas versiones contradictorias surgen debido a que las reglas y relojes- las cosas que marcan el espacio y el tiempo- no son las mismas para distintos observadores.
si la velocidad de la luz tiene que mantenerse constante como dijo Einstein, entonces el tiempo y el espacio no pueden ser absolutos, deben ser subjetivos.
Tal vez incluso más extraño, el tiempo pasa más lento cuanto más rápido se va.
EJEMPLO:
si un gemelo viaja en una nave a toda velocidad a una estrella distante y vuelve, será más jóven que su hermano que permaneción en la tierra
La masa depende de la velocidad.
Cuanto más rápido se mueve un objeto, más masivo se hace.
De hecho ninguna nave puede alcanzar la velocidad de la luz ya que su masa incrementaría infinitamente.
Esta relación masa-velocidad a menudo se expresa como la relación entre la masa y la energía: E=mc2
E es energía, m es masa y c es la velocidad de la luz.
Como ejemplo de esta:
Imaginemos que una nave enciende sus propulsores. La gente que esté dentro de ella quedará pegada al suelo como si estuviesen en la tierra. Esto sucederá por la acción de una fuerza, la fuerza de gravedad.
Einstein descubrió que el espacio y el tiempo se curvan en torno a un objeto masivo, y esta curvatura es lo que experimentamos como fuerza de gravedad.
las ecuaciones de la relatividad general predicen un número de fenómenos, muchos de los cuales han sido verificados:
la curvatura de la luz alrededor de un objeto masivo
Lenta evolución en la órbita del planeta Mercurio
Arrastre de marcos del espacio-tiempo alrededor de los cuerpos en rotación
Debilitamiento de la luz escapando del tirón gravitatorio
Aceleración de los periodos rotacionales de las estrellas binarias y pulsares
Las ondas gravitatorias(ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo) causadas por colisiones cósmicas
La existencia de agujeros negros que atrapan todo incluyendo la luz
Existen fórmulas de caracter general que nos permiten obtener toda la información que describen los eventos analizados por dos observadores en movimiento relativo.
Tales transformaciones no fueron postuladas inicialmente por Einstein, sino por el físico Lorentz
¿Cuál es el tipo de transformación que estamos buscando?
Deben ser transformaciones lineares
Y asi como estos fenomeno de la relatividad se vuelven mas evidentes a velocidades cercanas a la luz, pues tambien a bajas velocidades los resultados se reducen a los clásicos, las transformaciones de Galileo basadas en la noción del tiempo absoluto y el espacio absoluto.
En las teorias de la relatividad, la dilatación del tiempo se manifiesta en dos circunstancias distintas
En la teoría de la relatividad especial, sistemas de referencias que se estan moviendo con respecto a un sistema deobservación. Se ve que el tiempo transcurre a un ritmo más lento.
Este efecto es descrito por ecuaciones matematicas de Lorentz
En la teoría de la relatividad general, los sistemas de referencia más cercanos a un campo gravitacional, se encuentran que su tiempo está trancurriendo en un tiempo más lento.
A este fenomeno se le denomina dilatación gravitacional.
En el caso de la relatividad especial la dilatación del tiempo ocurre cuando los sistemas se estan moviendo a velocidades cercanas a la velocidad de la luz
La dilatación gravitacional del tiempo es un denómeno físico, generado cuando se está en zonas con diferentes niveles de atracción gravitacional.
La dilatación de la gravedad es directamente proporcional al potencial gravitacional, puesto que a más potencial gravitacional, mayor va a ser la dilatación del tiemppo
Es una de las conseciancias de la relatividad
LA CONTRACCIÓN DE LA LONGITUD
Otra de las consecuencias de la relatividad
Al igual que ocurre con el tiempo, la distancia que se mide entre dos puntos cualquiera, también depende del sistema de referencia desde el que se realiza.
Para medir la longuitud de un objeto, es necesario medir simultaneamente la posición de sus extremos, lo que implica su observación por medio de rayos luminosos
Pero como el objeto esta en movimiento la posición de los extremos cambia, ya que en el tiempo que tarda la luz en llegar, las posiciones han cambiado
De esta forma, cuanto más rápido se mueva el objeto, más pequeño nos parecerá
En resumen, los efectos de la relatividad ya no nos sorprenderían si vivieramos en esta dimensión que en realidad no podemos experimentar porque la velocidad de la luz es demasiado elevada para nosotros.
Nauralmente permanece como un gran interrogante que sigue desafiando nuestramente
¿Por qué sucede esto?
¿Por qué motivo cambian las dimenciones y el tiempo con la velocidad?
La respuesta es muy sencilla...
Siempre ha sido así, aunque nosotros no nos hayamos dado cuenta porque nunca hemos experimentado estas velocidades
"LO IMPORTANTE ES NUNCA DEJAR DE HACERSE PREGUNTAS"
Albert Einstein
Uno de los problemas que mas le interesaba en aquella época era la aparente incompatibilidad entre el principio de relatividad Galeliano y la teoría electromagnetica de Maxwell
El problema que se habia planteado era el siguiente:
Las ecuaciones de Maxwell describen el comportamiento del campo electromagnetico en cada punto del espacio y en cada instante de tiempo
Ahora bien, ¿se puede cambiar la posición y el tiempo en las ecuaciones de Maxwell sin alterar su forma?
En el caso de las ecuaciones de la mecánica Newtoniana, la respuesta es afirmativa debido al principio de relatividad de Galileo:
"Se puede pasar de un sistema de referencia a otro sin cambiar la forma de las ecuaciones. Si el tiempo medido en cada sistema es el mismo"
Evidentemente en el caso del electromagnetismo, el problema es más complicado, porque no se puede recurrir a la relatividad Galeliana.
Sin embargo, Lorentz demostró que existe una transformación matemática que deja invariante las formas de las ecuaciones de Maxwell, siempre y cuando se cambie no solo la posición de un punto sino también el tiempo.
Entonces de aquí Einstein postuló que:
Las ecuaciones de Maxwell deben tener la misma forma en cualquier sistema de referencia inercial.
También dijo que no hay un tiempo absoluto, ni un espacio absoluto y por lo tanto tampoco un éter.
Y no solamente Einstein intento desifrar esto, sino ya anteriormente estaban el físico Holandes Lorentz, y el matemático francés Poincaré.
CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFÍA
http://recursostic.educacion.es
teoria-de-la-relatividad.blogspot.com
bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3
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