Relatividad del espacio: conceptos clave

Introducción a la Teoría de la Relatividad

• La Teoría de la Relatividad fue creada por Albert Einstein hace más de cincuenta años.
• Inicialmente considerada un juego paradójico, se convirtió en la piedra angular de la física moderna.
• Es esencial para comprender la física moderna, comparable a la importancia de los átomos y las moléculas.
• Sirve de base para la creación de aparatos complicados como los aceleradores de partículas elementales y el cálculo de reacciones nucleares.
• Es poco conocida fuera del círculo de especialistas debido a su complejidad.
• El lector comprenderá mejor el universo rechazando las viejas nociones sobre el espacio, el tiempo y la masa.

Relatividad Acostumbrada

• No todas las afirmaciones tienen sentido, incluso si las palabras son sensatas y gramaticalmente correctas.
• Determinar a qué lado del camino está situada una casa (derecha o izquierda) depende de la dirección en que se camina.
• Los conceptos "derecha" e "izquierda" son relativos y cobran sentido solo al señalar la dirección de referencia.
• La respuesta a si es de noche o de día depende de la ubicación geográfica. Por ejemplo, cuando en Moscú es de día, en Vladivostok es de noche.
• La perspectiva del observados determina el tamaño en un dibujo; desde más cerca la vaca aparece más grande que el pastor, aunque no lo sea.
• Las dimensiones angulares de los objetos son relativas; es necesario indicar el punto del espacio desde el cual se efectúa la observación.
• Incluso la distancia angular puede ser admitida como medida absoluta, pero es relativa al movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol.
• Reubicando el punto de observación, como a Sirio, se cambian todas las medidas angulares.
• Las representaciones humanas sobre el espacio y el tiempo son mutables y no corresponden a la realidad objetiva.
• La dirección vertical se consideraba absoluta cuando se imaginaba la Tierra plana, pero con el descubrimiento de su esfericidad, se volvió relativa.
• La relatividad de la vertical, una vez comprendida, evita absurdos como pensar que los habitantes en el otro lado "andan cabeza abajo".
• Los conceptos adquieren sentido con el establecimiento de las condiciones en las cuales tienen lugar las observaciones.

El Espacio Relativo

• Dos acontecimientos que ocurren "en un mismo sitio" son solo relativos.
• Ahora son las cinco en Moscú o en Chicago, es la afirmación equivalente.
• Las viajeras del tren Moscú-Vladivostok se encuentran en un mismo sitio, pero para sus maridos se encuentran centenares de kilómetros aparte, en diferentes ciudades.
• El concepto "en un mismo sitio del espacio" tiene solamente sentido relativo.
• Dos estrellas coinciden en la bóveda celeste solo si la observación se efectúa desde la Tierra.
• Siempre se supone la situación de cualquier cuerpo respecto a otros cuerpos cuando se habla de la situación de los cuerpos en el espacio.
• Si un cuerpo se desplazó, cambia su posición con respecto a otros cuerpos.
• El movimiento de un cuerpo tendrá aspectos diferentes según el laboratorio que lo observe.
• La forma geométrica por la que se desplaza un cuerpo tiene carácter relativo como la foto de un edificio, vista de frente o de atrás.
• Si para el estudio del movimiento se limitase a la trayectoria, el problema de la elección se resuelve al punto de observación.

Reposo

• Las acciones externas (fuerzas) influyen sobre el movimiento de los cuerpos.
• La posición más natural del observador será aquella desde la que el cuerpo resulte estar en reposo.
• Si las propiedades del movimiento en un laboratorio son diferentes de las de otro cuerpo en relación con el movimiento de éste en reposo, se puede decir que el primer laboratorio se mueve.
• Si un tren se mueve rectilínea y uniformemente, no se notará las desviaciones, ni diferencias del movimiento con el tren inmóvil.
• Se nota la diferencia en el movimiento cuando el vagón cambia el movimiento.
• El estado en reposo y movimiento rectilíneo son iguales.
• Si el laboratorio se mueve rectilínea y uniformemente respecto al laboratorio en reposo, ambos pueden ser considerados también laboratorio en reposo.
• Esto significa que no existe un reposo absoluto, sino una infinidad de "reposos" diversos.
• La ley más importante de la naturaleza, llamada Principio de la Relatividad del Movimiento expresa que: el movimiento de los cuerpos transcurre en laboratorios que se desplazan en relación rectilínea uniforme de acuerdo a las mismas leyes.
• Del principio de la relatividad se deduce que el cuerpo que actue sin ninguna fuerza puede estar en reposo, o movimiento rectilíneo.
• A este fenómeno se llama Ley de la Inercia.
• En el Principio de la Relatividad del movimiento dice que la hablar de movimiento rectilíneo y uniforme de un cuerpo con alguna velocidad, sin indicar un laboratorio en reposo tiene tan poco sentido como la longitud geográfica sin conocer el meridiano.
• La velocidad es también relativa.

Tragedia de la Luz

• Existe una contradicción en el principio de la relatividad del movimiento en relación a la propagación de la luz.
• ¡300 000 kilómetros por segundo es la velocidad enorme en que la luz no se propaga instantáneamente! , pero la respuesta no es inmediata.
• Aunque la velocidad con que se propaga la luz sorprende, su severa uniformidad es lo que llama la atención.
• Si la velocidad de la bala depende del tipo de fusil y de las propiedades de la pólvora, en cambio, la velocidad de la luz es igual cualquiera que sea la fuente que la origine
• A diferencia de otros, la propagación de la luz posee la propiedad importantísima de no ser disminuida ni acelerada.
• La velocidad de la luz en un medio, sin embargo, al volver al vacío se propaga con la velocidad anterior.
• La propagación de la luz tiene que ver con la propagación del sonido, y no al movimiento de los cuerpos normales
• El Principio de la relatividad parece ser quebrantado debido a la velocidad de luz en el vacío .
• Los razonamientos parecen demostrar que la velocidad de propagación de la luz se contradice el Principio de la Relatividad del movimiento.
• El estudio de la propagación de la luz debería crear la posibilidad de velocidad absoluta del movimiento del tren.
• La clave no es el reposo absoluto.
• Ciertas pruebas debieron realizarse.
• Se liberó así de la penosa contradicción la teoría.

Éter Mundial

• Los físicos introdujeron entonces un medio especial llamado "éter, en el que la luz se propagaba de la misma manera que el sonido en el aire.
• El movimiento de la luz a través del éter, provocaba más preguntas.
• La hipótesis tenía un carácter bastante acentuado.
• La teoría legítima de un fenómeno se diferencia del simple relato de los hechos conocidos con palabras científicas, precisamente en que de ésta se deduce muchísimo más de lo que proporcionan los mismos hechos en los que se basa esta teoría.
• En este sentido el descubrimiento de la relatividad significó un amarga sensación para los físicos antiguos que lo explicaban por medio del flogisto.
• Cualquier ambiente presenta resistencia. Por lo tanto, el desplazamiento de los cuerpos en el éter debería estar también relacionado con el rozamiento.
• Estos razonamientos sin embargo llevaron a callejons sin salida.
• Ante esta contradicción solo restaba realizar el experimiento.
• La contradicción entre la propagación de la luz y el Principio de la Relatividad fue deducida de los razonamientos exclusivamente.
• El juez supremo de cualquier teoría es el experto.
• Sin embargo el experimento no era como se esperaba.
• En realidad la experimentación condujo a la victoria de la relatividad.

Tiempo Relativo

• ¿Dónde está entonces la contradicción si el experimento da validez a la teoría?
• La respuesta es que previamente hemos dado cosas por sentada que no podíamos.
• La Tierra es un gran laboratorio sin embargo.
• El tiempo en realidad es relativo.
• El pasajero en el tren ve una cosa, el que está afuera otra desde el andén.
• Las ideas sobre estos hechos nos llevan a colocar fuera de la realidad.
• Pero no es al sentido común que la ciencia hace caso porque este es relativo.
• El tiempo, como la distancia es según se midan.
• Einstein hizo sus decubrimiento en este sentido.
• Lenin lo llamó a Albert Einstein uno de los "grandes transformadores de la ciencia natural".
• Es por esto sin embargo que no hay velocidades que superen la luz.
• Ya que para realizar esto necesitamos el experimento.
• Es por esto la relatividad y no lo absoluto del tiempo.

Relojes y Líneas Caprichosas

• Los tiempos son entonces caprichosos.
• Los relojes en el tren y afuera miden tiempos distintos.
• Pero se demostró que lo que mide el reloj de la luz es distinto adentro y fuera del tren.
• La altura es sin embargo sumamente grande por las dimensiones astronómicas.
• Sin embargo el retraso del reloj también cambia.
• Lo que hace es que la velocidad de la luz tiene límite.
• Los objetos tienen otra longitud sin embargo.
• Toda forma es según se mire.
• El tiempo, como la distancia son según se midan.
• Tanto uno como otros son dibujos de una misma realidad objetiva, "fotografiada" desde diferentes puntos de vista

El Trabajo Cambia la Masa

• Se pensaba que la aceleración del cuerpo crecía, no cambiaba.
• Se necesita más fuerza sin embargo.
• Es un proceso largo y extenuante.
• La física tiene el valor de demostrar los hechos.
• La Tierra también tiene otra masa.
• Hasta el hecho de calentarla impacta.
• El cambio del coeficiente de masa y energía es insignificante sin embargo.
• También el cambio del cuerpo tiene considerable el tema de la interacción de los núcleos de helio. Los átomos chocan entre sí.
• La energía es por tanto relativa.
• El tiempo ha sido derribado del pedestal de concepto absoluto, es decir tiene sentido relativo.
• Recurrimos ahora al espacio sin embargo.
• En el espacio también hay relatividad sin embargo.

Este cuestionario explora la relatividad del espacio y cómo influye en nuestra comprensión de los conceptos. Aborda errores comunes al aplicar la 'vertical absoluta' y la dependencia del contexto para determinar la 'derecha' y la 'izquierda'. Examina la relatividad de los conceptos en la vida cotidiana y su impacto en la física.