Teoría de la relatividad.

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Si se pide a alguien que escriba una ecuación científica, es muy probable que se acuerde de la ecuación de Einstein              E = mc^2. Parece una sencilla idea, pero describe un concepto increíble.

Uno de los grandes descubrimientos de Einstein consistió en averiguar que la materia y la energía son formas distintas de una misma cosa, lo que significa que la materia se puede convertir en energía y la energía en materia. La ecuación E = mc^2 surgió de unos experimentos que empezaban a demostrar que la luz poseía unas características muy extrañas. En primer lugar, la luz únicamente existe si se está moviendo; no existe nada que se parezca a un poco de luz inmóvil. En segundo lugar, la luz siempre se desplaza a una velocidad concreta. Einstein sostuvo la idea de que nada podía desplazarse más deprisa que la luz.

El hecho de averiguar que la velocidad de la luz era uno de los conceptos básicos del universo llevó a Einstein a analizar las implicaciones de dicha afirmación. A finales del siglo XX, los físicos se hallaban cómodos con la idea de que la energía del movimiento de un objeto, su momento se podía calcular multiplicando la masa por el cuadrado de su velocidad. Estaban acostumbrados a la idea de que para duplicar la velocidad a la que se desplazaba un objeto era necesario aplicarle un valor de energía cuatro veces superior. Por consiguiente, era natural que Einstein, a la hora de estudiar las repercusiones del movimiento de un objeto a la velocidad de la luz, se fijara en la energía que contenía y le aplicara la misma ecuación. De inmediato advirtió que la cifra resultante era astronómica.

Su genialidad consistió en sugerir que esto tenía un doble significado. El primero, que si acelera un objeto a una velocidad próxima a la de la luz, se volverá considerablemente más pesado. Y el segundo, que se podría conseguir liberar la energía que contiene un objeto en su masa.

Los físicos han construido gigantescos aceleradores de partículas que consiguen que diminutos protones puedan moverse hasta alcanzar el 99,9997 % de la velocidad de la luz. Este proceso requiere grandes cantidades de energía, pero al final, el protón ve incrementando su tamaño más de 450 veces.

La aparición de la bomba atómica demostró la validez  del segundo concepto. Los físicos observaron que en los materiales radiactivos como el uranio, algunos átomos se desintegraban de forma espontánea para crear dos nuevos elementos, pero también se comprobó que la masa de estos nuevos elementos era menor que la del átomo de uranio original. La diferencia en la masa se liberaba en forma de energía: calor. En la Segunda Guerra Mundial estos físicos no tardaron demasiado en llegar a la conclusión de que si se juntaba uranio suficiente, se podía utilizar la energía que liveraba para dividir más átomos. El proceso genera una reacción en cadena que, cuando se controla, es capaz de alimentar las centrales nucleares, pero si no se controla , produce una explosión atómica.

Existen dos teorías de la relatividad la relatividad especial y la relatividad general, que la idea que captan ambas es que la percepción del espacio y del tiempo dependen del estado de movimiento del observador.

Relatividad especial:

La Teoría de la Relatividad Especial, presentada por Albert Einstein en 1905, trata los temas relacionados con el marco de referencia. Esta teoría tiene dos postulados:

  • Las leyes físicas se pueden expresar mediante ecuaciones que tienen la misma forma en todos los sistemas de referencia que se mueven a velocidad constante unos con respecto a otros.
  • La velocidad de la luz en el espacio libre tiene el mismo valor para todos los observadores, independientemente de su estado de movimiento.

Relatividad general:

Esta teoría fue publicada por Einstein en 1916 dice que la gravedad es una fuerza de atracción universal que sufren todos los objetos con masa, sea este un electrón o una estrella. Extendió los conceptos de la relatividad especial para explicar la atracción gravitacional entre masas. También afirmó que la estructura del espacio-tiempo es modificada por la presencia de un agujero negro*.

*Agujero negro: Región del espacio-tiempo de la cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar, debido a la enorme intensidad de la gravedad.

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