(22b) Teoría de la Relatividad

 Por las leyes de Newton, dos marcos de referencia moviéndose con velocidad constante relativa entre ambas, observan el mismo comportamiento físico exactamente. No existe forma de decir cual de ellos está moviéndose y cual está en reposo: no existe "marco de reposo absoluto" y no hay "velocidad (constante) absoluta". Todo es relativo, y se puede escoger cualquier marco como punto de referencia. 

En el siglo XIX  se descubrieron las leyes de la electricidad y del magnetismo, y sugirieron que la luz era un fenómeno relacionado: una onda electromagnética (como se discutirá posteriormente en las secciones sobre el Sol). Pero durante un tiempo parece que, por efectos sutiles, las fuerzas electromagnéticas podían distinguir si un marco estaba ó no en movimiento. Esos efectos fueron duros de verificar, y cuando finalmente se probaron, no funcionaron, no podían decir cual sistema estaba en movimiento. 

Entonces Albert Einstein propuso, en 1905, el "principio de la relatividad"  como propiedad fundamental del universo. No importa el proceso físico que se use, el movimiento absoluto a una velocidad constante es indetectable. No existe escapatoria, ni tampoco bajo las leyes de la electricidad y el magnetismo. 

El problema era que, cambiando esas leyes (para eliminar la aparente contradicción) contravendrían la teoría electromagnética de la luz, de la cual existían amplias evidencias, p.e las ondas de radio. Einstein, por lo tanto, sugiere que esas leyes eran correctas y en lugar de eso, las que deberían modificarse eran las leyes de Newton, aún cuando esas leyes mantenían que el movimiento absoluto era indetectable. Además, los intervalos de tiempo medidos en los diferentes marcos de referencia en movimiento no siempre concuerdan, el tiempo se hace relativo.

 Las modificaciones sugeridas por Einstein solo se hacen significativas cerca de la velocidad de la luz, y los fenómenos diarios se podrían ignorar. Cuando se alcanza la velocidad de la luz, sin embargo, aumenta la inercia (masa), haciéndose más y más pesado para acelerar cualquier materia y fijando esa velocidad como el límite absoluto, que ningún objeto material puede sobrepasar.

Todas esas predicciones han sido ampliamente confirmadas mediante 
experimentos, y los aceleradores de partículas en concreto han dejado pocas dudas de que las partículas se hacen más masivas cuando se aproximan a la velocidad de la luz, y esa velocidad es, efectivamente, un límite superior que no puede sobrepasarse. La relatividad del tiempo fue demostrada cuando se descubrió que los muones, una partículas con una vida de 2 microsegundos, que son producidos en la alta atmósfera por núcleos atómicos rápidos ("rayos cósmicos"), sobreviven mucho más y generalmente alcanzan la superficie terrestre, porque en el marco de referencia de la Tierra, su vida parece más larga.
 

Próxima Etapa: #22c El Vuelo del Aeroplano

Author and Curator:   Dr. David P. Stern
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Spanish translation by J. Méndez

Last updated 13 December 2001