Frase De Einstein El Tiempo Es Relativo
Eddie Listner
En noviembre de 1915, Albert Einstein viva uno de los momentos estelares de su carrera como cientfico, presentando su famosa Teora de la Relatividad ante la Academia Prusiana de Ciencias, en Berln. Cuatro aos ms tarde, el 29 de mayo de 1919, la ciencia del siglo XX alcanzaba su punto culminante con la confirmacin de esta teora.
Sin embargo, sus artculos iniciales, donde incorporaba los primeros pensamientos relativistas al mundo de la ciencia, datan an de 1905, publicados cuando el fsico tena tan solo 26 aos. Y si pudieses tener una copia de esos textos en tus manos ahora mismo, te sorprenderas por la facilidad de su lectura. El texto es sencillo y las ecuaciones no superan la complicacin que pueden suponer unos cuantos problemas de lgebra matemtica.
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Esto es debido a que Einstein tena una forma de pensar muy visual, con un mtodo que consista en plantear pequeos problemas mentales e irlos solucionando en su mente, plasmando as las ideas de forma ms clara. Un ejemplo de este proceso de desarrollo es su famosa paradoja de los gemelos.
En su totalidad, Einstein elabor dos teoras: la de Relatividad General, ligada al campo gravitatorio y a los sistemas de referencia, y la de Relatividad Especial, ms relacionada con la fsica del movimiento en funcin del espacio-tiempo. Como conjunto, su trabajo cambi por completo la visin del Universo y de muchos fenmenos y conceptos como son el tiempo, el espacio y la gravedad.
As, aunque pueda resultar difcil de comprender y asuste un poco enfrentarse a ella, es posible simplificarla en una serie de puntos clave que recogen sus resultados y la hacen accesible a cualquiera que lo desee. Te presentamos, por tanto, los cinco puntos imprescindibles para entender, por fin, la Teora de la Relatividad.
Uno de los puntos clave de la Teora de la Relatividad estipula que la luz se propaga siempre a 300.000 km/s independientemente del sistema de referencia desde el cual observemos. Qu significa esto exactamente? Einstein lo ilustra con uno de sus juegos mentales de manera muy sencilla.
Plantea a una persona a bordo de un tren que se mueve a 100 km/h. Paralelo, se desplaza otro individuo en otro tren en la misma direccin, pero este a 90 km/h. As, para el observador del segundo tren, el primero se mueve tan solo a 10 km/h, y no a 100 km/h, que sera lo que observara si, de repente, su tren se parase. Es decir, la velocidad con la que ve el primer tren depende de si su sistema de referencia est parado o en movimiento. Pues bien, con la luz esto no se cumple.
Einstein afirma que, independientemente desde donde mires, ests o no en movimiento, siempre apreciars la luz movindose a la misma velocidad: a 300.000 km/s. Aplicado a su propio juego, tendramos que tanto la persona del primer tren como el segundo vera la luz desplazndose a la misma velocidad. As, la Teora de la Relatividad pone a la luz como un invariable, es decir, una cantidad siempre constante.
Otro de los principales resultados de esta teora es que el tiempo, al contrario que la velocidad de la luz, no es absoluto y depender del movimiento de los observadores. Es decir, puede que dos acontecimientos que parecen simultneos desde la perspectiva de alguien, no lo sean desde la perspectiva de otra persona. Y lo ms curioso de todo esto es que ambos estaran en lo cierto.
Para entenderlo, Einstein recupera el ejemplo mental de los trenes. Esta vez supone a un primer individuo parado junto a las vas cuando pasa un tren. Entonces, justo cuando el vagn central est en frente de l, un rayo alcanza el primer y ltimo vagn. Como l se encuentra a una distancia media de ambos sucesos, su luz llega al ojo al mismo tiempo y puede afirmar, sin equivocarse, que los dos rayos han impactado al mismo tiempo.
Ahora bien, para otra persona sentada en ese mismo vagn central, dentro del tren, las cosas seran muy diferentes, pero igualmente verdicas. Y es que, desde su perspectiva, los rayos tambin viajaran la misma distancia pero, debido al movimiento relativo del tren, la luz que procede del rayo en la cola alcanzara ms tarde al observador. Por lo tanto, esta persona dir, sin equivocarse tampoco, que los rayos impactaron en momentos diferentes.
Esta idea es muy poco intuitiva, pues se trata de un razonamiento aparentemente contradictorio, pero no lo es. Otro ejemplo muy til de esta apreciacin relativa del paso del tiempo es la paradoja de los gemelos, algo ms complicada, pero igual de curiosa.
Entre otros conceptos, la Teora de la Relatividad destaca que es importante redefinir los conceptos de espacio y de tiempo, pues no son trminos independientes, sino que se combinan en uno solo conocido como espacio-tiempo. Es algo as como si ambos conceptos fuesen compaeros inseparables: lo que le ocurre a uno, le afectar al otro.
Esta afirmacin fue, para Einstein, una clara consecuencia de la relatividad del tiempo: si un suceso, como el del rayo que impacta en el tren, ocurre en un tiempo diferente dependiendo de la posicin en la que se encuentre cada persona, ambos conceptos deben estar unidos. De esta forma, ninguno de los dos puede tratarse de forma independiente a la otra.
Conoces la famosa ecuacin E=mc2? Pues es, probablemente, el resultado ms popular de la Teora de la Relatividad. Adems, cientficamente supuso todo un hito pues, con esa sencilla y elegante ecuacin, Einstein consigui reunir dos conclusiones asombrosas.
En primer lugar, afirma que la energa y la masa estn relacionadas y que pueden llegar a ser, prcticamente, equivalentes. Como ejemplo ilustrativo, el fsico pide que te imagines un objeto que emite dos pulsos de luz en direcciones opuestas. Como cada pulso transporta una determinada cantidad de energa, la propia energa del objeto disminuye, pues la cede a esos pulsos. Pues bien, Einstein determin mediante frmulas algebraicas que, para que esto fuera coherente, el objeto tambin tendra que perder masa. Es decir, energa y masa estaran directamente relacionadas.
Por otro lado, de forma ms profunda, en esa ecuacin se encuentra la clave que explica otro resultado de gran importancia: por qu es imposible que un objeto movindose alcance la velocidad de la luz. Y es que, segn la ecuacin, si esto ocurriese, la masa del objeto debera ser infinita, lo cual requerira, segn lo anterior, una energa infinita, algo que es imposible. Por lo tanto, queda estipulado que solamente objetos sin masa o, mejor dicho, ondas con masa cero podrn alcanzar velocidades similares a la de la luz.
Si ya toda esta teora se basa en conceptos poco intuitivos y, casi, surrealistas, la concepcin y definicin de la gravedad que hace Einstein como punto de cierre de la Teora de la Relatividad parece sacada de uno de los relatos de Kafka. Y es que, plantea que el espacio-tiempo no es plano, sino que se deforma por los objetos situados en l.
As, imagnate una gran tela sostenida en el aire y estirada en horizontal. Si tiramos una pelota pequea sobre ella, se hundir tan solo un poco. Ahora bien, si depositamos algo ms lejos una pelota mucho ms grande, curvar mucho ms la tela, de forma que la pelota ms pequea se mover hacia ella debido a la inclinacin en la tela que ha causado la segunda. Pues bien, eso es lo que, segn Einstein, sucede en el Universo. Nosotros o los objetos que manejamos seramos esas pequeas pelotas que casi no curvan la tela, mientras que, por ejemplo, la Tierra, sera esa gran bola, que deforma enormemente la tela y nos atrae hacia ella.
Einstein cerr as la Teora de la Relatividad, con la afirmacin de que la gravedad no era una fuerza, si no una consecuencia de la curvatura del plano del espacio-tiempo y dejando sobre la mesa unos de los resultados ms importantes de la fsica de todo el Siglo XX y, probablemente, marcando con ellos la ciencia en el XXI.
El espacio-tiempo (tambin: espaciotiempo) es el modelo matemtico que combina el espacio y el tiempo en un solo objeto continuo de cuatro dimensiones. En este espacio-tiempo es en donde ocurren todos los sucesos fsicos del Universo, de acuerdo con la teora de la relatividad de Einstein.
La teora de la relatividad de Einstein se basa en dos postulados. El primero sostiene que las leyes de la fsica son idnticas para todos los observadores en sistemas de referencia inerciales, mientras que el segundo afirma que la velocidad de la luz en el vaco es una constante. Como consecuencia directa el espacio y el tiempo no pueden ser independientes. Esto se puede apreciar, por ejemplo, en las transformaciones de Lorentz y lleva a efectos interesantes como la contraccin de Lorentz.
El trabajo de Minkowski demostr la utilidad de considerar al espacio y al tiempo como un ente matemtico nico y continuo, considerando al Universo como un espacio de cuatro dimensiones, formado por tres dimensiones espaciales fsicas y por una "cuarta dimensin" temporal; dicho de manera ms precisa: como una variedad lorentziana de cuatro dimensiones. El ejemplo ms simple de una variedad de este tipo es el espacio-tiempo de Minkowski, usado en relatividad especial.
En general, un suceso puede ser descrito por una o ms coordenadas espaciales y una temporal. Por ejemplo, para identificar de manera nica un accidente automovilstico, se pueden dar el punto kilomtrico donde ocurri (una coordenada espacial), y cundo ocurri (una coordenada temporal). En el espacio tridimensional, se requieren tres coordenadas espaciales. As un modelo simple de espacio tiempo es el espacio-tiempo de Minkowski:
Resultados obtenidos tanto en el experimento de Michelson y Morley como en las ecuaciones de Maxwell para la electrodinmica sugeran, a principios del siglo XX, que la velocidad de la luz es constante e independiente de la velocidad del emisor u observador, en contradiccin con lo postulado por la mecnica clsica. Esto es una consecuencia del carcter relativo de la distancia y el tiempo, de tal manera que dos observadores medirn tiempos diferentes entre dos eventos si uno est movindose respecto al otro (usualmente esa diferencia es muy pequea, imperceptible con medios convencionales, pero detectable mediante relojes atmicos de alta precisin).
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