Bueno, no eres la primera persona en hacer esta pregunta. La primera persona fue este tipo:
Puede que hayas oído hablar de él.
- ¿Cómo puede la luz viajar millones o miles de millones de años sin ningún suministro de energía?
- Si una nave espacial experimenta tanto calor al reingresar debido a la velocidad a la que avanza y golpea la atmósfera a esa velocidad y ángulo, ¿por qué no podemos usar algunos propulsores de cohetes retro en una nave para reducir nuestra velocidad a medida que avanzamos? ¿volver a la realidad?
- ¿Qué factores fundamentales contribuyen a decidir la velocidad de la luz como 3 lacs km / seg.? ¿Por qué la velocidad de la luz no es al menos un millón de veces más?
- ¿Puedo ver una fuente de luz a una distancia infinita si tengo el equipo adecuado y no hay nada en el medio?
- ¿Cómo puede viajar la luz si una vez que alcanzas la velocidad de la luz, el tiempo se detiene? Si el tiempo depende del movimiento, ¿no deberían congelarse las partículas ligeras a menos que viajen justo por debajo de la velocidad teórica en la que viajan?
Esta es exactamente la pregunta que Einstein ideó para responder a la teoría de la relatividad. Fue Galileo quien estableció por primera vez el postulado de que todo movimiento era relativo, en su Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales. Hay un pasaje famoso y hermoso, aunque bastante largo, en el que Galileo señala que una persona no podría decir si estaba sentado en una habitación en tierra firme o moviéndose a una velocidad constante en la bodega de un barco que navega en un mar perfectamente liso . Y esto es verdad; lo estás experimentando tú mismo, ahora mismo. Te estás moviendo a velocidades enormes en este momento, con respecto al centro de la Tierra, el Sol y el centro de la Galaxia; pero en lo que a ti respecta, estás sentado quieto. Newton codificó la observación de Galileo en su Primera Ley del Movimiento, y durante dos siglos los físicos creyeron que todo el movimiento era relativo.
Pero había una consecuencia importante: la velocidad no podía aparecer en una ley física . No se puede decir “La luz se mueve a 300,000 km / seg” porque la afirmación no tiene sentido. Es como decir “Nueva York es 10 millas”. Los físicos pensaron que tendrías que decir “La luz se mueve a 300,000 km / seg como lo mide el dispositivo que la transmitió”. Si me alejara del dispositivo a 450 m / seg, aproximadamente la velocidad de un avión comercial, entonces la luz me pasaría a 299,999.55 km / seg.
Pero eso no sucede. Este chico:
ideó la teoría del electromagnetismo, cuyos frutos nos dieron … todo. Su nombre era James Clerk Maxwell, y las ecuaciones de su Maxwell todavía se consideran una de las teorías científicas más hermosas, y fueron ampliamente confirmadas por el experimento.
Y demostró que la luz viajaba exactamente a [matemáticas] c [/ matemáticas]. Ahora había una velocidad en una ley física.
Entonces, los físicos concluyeron de inmediato que la luz debe viajar en algún medio, como lo hace el sonido. El sonido viaja a través de un cuerpo material con una velocidad definida, independiente de la velocidad de lo que sea que haya hecho el sonido o el movimiento del cuerpo. La velocidad depende de las propiedades del cuerpo. Entonces los físicos concluyeron que la luz debe viajar de la misma manera.
Sin embargo, si eso fuera cierto, entonces la Tierra también debería moverse a través de ese medio, y el movimiento de la Tierra a través del medio se mostraría como una variación en la velocidad de la luz medida en la Tierra. Entonces estos chicos:
ideó un experimento para detectar el movimiento de la Tierra a través del “éter luminoso”. Este fue el famoso experimento de Michelson-Morley.
Y no detectaron movimiento. Varias personas propusieron explicaciones algo ad-hoc para esto, incluido este tipo:
Se llamaba Hendrik Lorentz, un tipo muy brillante; ganó el Premio Nobel de física de 1902 por otros trabajos. De todos modos, señaló que si el tiempo y el espacio cambiaran para un cuerpo en movimiento en la dirección de movimiento en la cantidad justa, entonces la velocidad de la luz no cambiaría. Esta es la “Contracción de Lorentz” en el corazón de la relatividad. Pero no pudo explicar por qué esto debería ser.
Entra Einstein, quien en 1905 demostró que si uno hacía dos suposiciones:
- Todo movimiento es relativo; no hay un “marco de referencia preferido”
- La velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia.
Ese podría derivar la contracción de Lorentz usando solo álgebra lineal universitaria, y marcó el comienzo de la era de la relatividad.
