SRT, TOE: bajo estas abreviaturas se encuentra el término "teoría de la relatividad", familiar para casi todos. Todo se puede explicar en un lenguaje sencillo, incluso la declaración de un genio, así que no te desesperes si no recuerdas el curso de física de la escuela, porque en realidad todo es mucho más sencillo de lo que parece.
El nacimiento de la teoría
Entonces, comencemos el curso "La Teoría de la Relatividad para Dummies". Albert Einstein publicó su trabajo en 1905 y causó revuelo entre los científicos. Esta teoría cubrió casi por completo muchos vacíos e inconsistencias de la física del siglo pasado, pero, además, puso patas arriba la idea de espacio y tiempo. Fue difícil para los contemporáneos creer en muchas de las declaraciones de Einstein, pero los experimentos y estudios solo confirmaron las palabras del gran científico.
La Teoría de la Relatividad de Einstein explicó en términos simples aquello con lo que la gente había luchado durante siglos. Puede llamarse la base de toda la física moderna. Sin embargo, antes de seguir hablando de la teoría de la relatividad, debemosaclarar el tema de los términos. Seguramente muchos, al leer artículos de divulgación científica, se han topado con dos abreviaturas: SRT y GRT. De hecho, significan conceptos algo diferentes. La primera es la teoría especial de la relatividad y la segunda significa "relatividad general".
Simplemente complejo
SRT es una teoría más antigua que luego se convirtió en parte de GR. Solo puede considerar procesos físicos para objetos que se mueven a una velocidad uniforme. La teoría general puede describir lo que les sucede a los objetos que se aceleran y también explicar por qué existen las partículas de gravitón y la gravedad.
Si necesita describir el movimiento y las leyes de la mecánica, así como la relación del espacio y el tiempo cuando se acerca a la velocidad de la luz, puede hacerlo mediante la teoría especial de la relatividad. En términos simples, se puede explicar de la siguiente manera: por ejemplo, amigos del futuro te dieron una nave espacial que puede volar a gran velocidad. En el morro de la nave espacial hay un cañón capaz de disparar fotones a todo lo que tenga delante.
Cuando se dispara un tiro, relativo a la nave, estas partículas vuelan a la velocidad de la luz, pero, lógicamente, un observador estacionario debería ver la suma de dos velocidades (los propios fotones y la nave). Pero nada de eso. El observador verá fotones moviéndose a 300.000 m/s, como si la velocidad de la nave fuera cero.
La cosa es que no importa qué tan rápido se mueva un objeto, la velocidad de la luz para él es un valor constante.
Estola declaración es la base de sorprendentes conclusiones lógicas como la desaceleración y la distorsión del tiempo, dependiendo de la masa y la velocidad del objeto. Muchas películas y series de ciencia ficción se basan en esto.
Relatividad General
Una relatividad general más voluminosa se puede explicar en términos simples. Para empezar, debemos tener en cuenta el hecho de que nuestro espacio es tetradimensional. El tiempo y el espacio están unidos en un "sujeto" como "continuo espacio-tiempo". Hay cuatro ejes de coordenadas en nuestro espacio: x, y, z y t.
Pero la gente no puede percibir directamente las cuatro dimensiones, al igual que una hipotética persona plana que vive en un mundo bidimensional no puede mirar hacia arriba. De hecho, nuestro mundo es solo una proyección del espacio de cuatro dimensiones en un espacio tridimensional.
Un hecho interesante es que, según la teoría general de la relatividad, los cuerpos no cambian cuando se mueven. De hecho, los objetos del mundo de cuatro dimensiones siempre están sin cambios, y solo cambian sus proyecciones cuando se mueven, lo que percibimos como una distorsión del tiempo, reducción o aumento de tamaño, etc.
Experimento del ascensor
La teoría de la relatividad se puede explicar en términos simples con la ayuda de un pequeño experimento mental. Imagina que estás en un ascensor. La cabina empezó a moverse y tú estabas en un estado de ingravidez. ¿Qué sucedió? Puede haber dos razones: o el ascensor está enespacio, o está en caída libre bajo la influencia de la gravedad del planeta. Lo más interesante es que es imposible averiguar la causa de la ingravidez si no hay forma de mirar desde la cabina del ascensor, es decir, ambos procesos tienen el mismo aspecto.
Quizás, después de realizar un experimento mental similar, Albert Einstein llegó a la conclusión de que si estas dos situaciones son indistinguibles entre sí, entonces, de hecho, el cuerpo bajo la influencia de la gravedad no acelera, es un movimiento uniforme que se curva bajo la influencia de un cuerpo masivo (en este caso planetas). Por lo tanto, el movimiento acelerado es solo una proyección del movimiento uniforme en el espacio tridimensional.
Ejemplo ilustrativo
Otro buen ejemplo de "Relatividad para Dummies". No es del todo correcto, pero es muy simple y claro. Si cualquier objeto se coloca sobre una tela estirada, forma una "desviación", un "embudo" debajo de ella. Todos los cuerpos más pequeños se verán obligados a distorsionar su trayectoria de acuerdo con la nueva curvatura del espacio, y si el cuerpo tiene poca energía, es posible que no supere este embudo en absoluto. Sin embargo, desde el punto de vista del propio objeto en movimiento, la trayectoria permanece recta, no sentirán la curvatura del espacio.
Gravedad "rebajada"
Con el advenimiento de la teoría general de la relatividad, la gravedad ha dejado de ser una fuerza y ahora se contenta con la posición de una simple consecuencia de la curvatura del tiempo y el espacio. La relatividad general puede parecer fantástica, pero está funcionandoversión y confirmado por experimentos.
La teoría de la relatividad puede explicar muchas cosas aparentemente increíbles de nuestro mundo. En términos simples, tales cosas se llaman consecuencias de la relatividad general. Por ejemplo, los rayos de luz que vuelan a corta distancia de cuerpos masivos se desvían. Además, muchos objetos del espacio lejano están ocultos unos detrás de otros, pero debido al hecho de que los rayos de luz giran alrededor de otros cuerpos, los objetos aparentemente invisibles están disponibles para nuestra mirada (más precisamente, para la mirada del telescopio). Es como mirar a través de las paredes.
Cuanto mayor es la gravedad, más lento fluye el tiempo en la superficie de un objeto. Esto se aplica no solo a cuerpos masivos como estrellas de neutrones o agujeros negros. El efecto de la dilatación del tiempo se puede observar incluso en la Tierra. Por ejemplo, los dispositivos de navegación por satélite están equipados con los relojes atómicos más precisos. Están en la órbita de nuestro planeta, y el tiempo corre un poco más rápido allí. Las centésimas de segundo en un día sumarán una cifra que dará hasta 10 km de error en los cálculos de ruta en la Tierra. Es la teoría de la relatividad la que nos permite calcular este error.
En términos simples, podemos decir esto: la relatividad general es la base de muchas tecnologías modernas y, gracias a Einstein, podemos encontrar fácilmente una pizzería y una biblioteca en un área desconocida.
