¿Por qué es importante la teoría de la relatividad?

Por la misma razón de por qué la evolución es importante para la biología o la nomenclatura de la química, la relatividad tuvo un gran impacto en la física. La relatividad cambió por completo la forma en que pensamos sobre ciertos fenómenos en física. Aquí hay algunas cosas que la relatividad ha logrado:

  1. Espacio y tiempo: el espacio y el tiempo, bajo Einstein, se mezclaron. Es decir, se influyeron mutuamente. Se influyen mutuamente en un esfuerzo por mantener constante la velocidad de la luz. Esto sucede a través de la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud.
  2. Velocidad de la luz: a la gente le gusta decir “¡todo es relativo!”. Esto no es verdad. De hecho, una de las dos cosas principales que establece SR es que la velocidad de la luz es absoluta para cada cuadro inercial. Hay una razón por la que se llama relatividad “especial”.
  3. Gravedad: Esta fue una de las principales. Se pensaba que la gravedad era una especie de fuerza mágica invisible que tenía un efecto instantáneo, al menos según Newton. Por ejemplo, si el Sol desapareciera, inmediatamente sentiríamos el cambio gravitacional, lo que implica que el cambio viajó a una velocidad infinita. Dado que esto violó SR, Einstein pasó 10 años para llegar a un modelo refinado de SR que incorporaría Gravity. De ahí vino la relatividad general.
  4. Universo: Einstein introdujo la constante cosmológica para hacer que el universo sea “estático”. Propuso esta constante que contrarrestaría la fuerza de gravedad atractiva ejercida por toda la materia en el Universo (Más tarde, esto insinuó la idea de la Energía Oscura). Sin embargo, esto fue refutado por el descubrimiento de Hubble de que el Universo se está expandiendo.

Como lo señalaron otras personas, la relatividad es importante porque respondió preguntas que antes no tenían respuesta. Cambió la forma en que pensamos fundamentalmente sobre el espacio, el tiempo y la gravedad. La relatividad seguirá siendo una teoría muy importante en los próximos años.

Porque daba respuestas a preguntas que antes no tenían respuesta. O dicho de otra manera, (a) explicó fenómenos que fueron observados entonces pero no explicados o entendidos; y (b) predijo nuevos fenómenos que no estaban en el momento observado.

Ese es el modelo genérico del éxito de cualquier teoría científica. Pero la relatividad tal vez se vuelve un poco más caché porque sacudió los conceptos fundamentales del universo que eran tan “obvios” como para darse por sentado como cierto.

Que conceptos Como el espacio existe. O el tiempo existe. En palabras de Minkowski, “[S] ritmo por sí mismo, y el tiempo por sí mismo, están condenados a desvanecerse en meras sombras, y solo una especie de unión de los dos preservará una realidad independiente”.

Menos poéticamente pero más concretamente, parecería completamente extraño, por ejemplo, Isaac Newton, que la distancia entre dos puntos o el tiempo entre dos eventos dependería del movimiento de quién está midiendo. O que no se puede considerar que dos eventos ocurran “simultáneamente” a personas en movimiento relativo.

Y eso es solo relatividad especial. La relatividad general mantuvo la pelota rodando … no solo en la aburrida explicación de viejos misterios o predicción de nuevos fenómenos, sino en términos de ciencia ficción. Agujeros negros, deformaciones del tiempo, agujeros de gusanos, etc. Todo hecho posible por la relatividad general.

Creo que, con toda humildad, la respuesta debe ser “porque funciona”. La naturaleza es siempre el juez final …
(Adición añadida – respuesta a la pregunta de Prakhar)
No sé si este comentario adicional es suficiente; sin embargo, la base esencial de la relatividad radica en solo dos supuestos que pueden usarse para derivar toda la teoría: – sí, solo hay dos supuestos; el segundo es realmente un caso especial del primero, sin embargo, condujo específicamente a la teoría especial de la relatividad como una mejora de la relatividad galileana.
1) Todas las leyes de la física deben ser las mismas para todos los observadores en cualquier marco de referencia inercial.
2) La velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores.
La primera es realmente la relatividad de Galileo. Es la relatividad de la posición y la velocidad. Mientras viajaba por el mar, Galileo estaba sentado en lo más profundo de las entrañas del barco. Notó una pecera en una mesa en la cocina del barco con peces adentro nadando libremente. Los peces no sabían que el tanque estaba en movimiento de traslación mientras el barco navegaba a través del océano.

Las ‘leyes de la física’ para estos peces eran idénticas a las leyes que los peces experimentaron cuando el barco fue atracado en reposo en el muelle, lo que significa que no puede haber un marco de referencia inercial preferido; por ejemplo; No puede haber un marco especial para el descanso absoluto. Usted (el pez) no puede distinguir si se está moviendo o está parado simplemente mirando la Física que lo rodea; si el barco está a toda vela o atracado, así que para Física; La cuestión de un descanso absoluto deja de tener sentido. (¡Tienes que asumir que el viaje es muy, muy suave!)
La segunda suposición proviene del deseo de Einstein de que las ecuaciones electrodinámicas de Maxwell funcionen para todos los observadores en cualquier marco de referencia inercial. Argumentó que en el vacío; no puedes decir tu movimiento, así que si las ecuaciones de Maxwell van a producir una velocidad para la luz (que no requiere medio sino el vacío); entonces todos deberían obtener el mismo valor; es decir, las mismas reglas de física para todos nosotros.

Esta demanda de que las ecuaciones de Maxwell se ajusten a una especie de escenario de ‘pecera’ provoca las transformaciones de Lorentz y se reducirá a las transformaciones galileanas (newtonianas) en el límite de baja velocidad. Es decir; Estos dos supuestos anteriores junto con la electrodinámica de Maxwell son completamente suficientes para obtener la Teoría Especial de la Relatividad completa.

La unificación es el principal objeto del científico, especialmente el físico. La relatividad es una de ellas. La teoría gravitacional de Newton se unifica, arrojando piedras a la luna que giran alrededor de la tierra. La teoría de Maxwell unifica, electricidad, magnetismo y em en una sola. La relatividad unifica el espacio y el tiempo. La teoría general refina la idea de la fuerza gravitacional a la curvatura espacio-temporal. Y la teoría electro-débil y la teoría fuerte hacen la misma unificación.

Entonces la relatividad es una teoría igual a otras. Pero recibe atención especial porque, por primera vez, los humanos comienzan a ver la complejidad de la naturaleza. Y más tarde con la teoría de QM, que descubrió muchos de nuestros conocimientos fundamentales sobre la naturaleza y cambió el curso de la física.

Gran pregunta! La relatividad es como el lienzo: les dio a los científicos una nueva forma de ver y comprender el universo y el funcionamiento de las cosas que AHORA damos por sentado.

GPS: en las profundidades de las matemáticas está el concepto de que el tiempo cambia en relación con la velocidad y la fuerza de gravedad aplicada, lo que nos ayuda a saber cómo hacer un seguimiento de los cambios de tiempo para que los autos no se choquen entre sí. Los aviones no caen del cielo, y todos nuestros relojes están sincronizados con la máxima precisión.

La energía nuclear se basa en las ideas de que dentro de la masa hay una enorme cantidad de energía si se acelera lo suficientemente rápido.

Ahora podemos aterrizar algo en cualquier objeto en el universo porque tenemos una imagen muy clara de cómo el efecto de deformación que tiene la masa dentro de la estructura del espacio hace que los objetos cambien sus rutas de vuelo y su velocidad. Con ese nivel de comprensión, también podemos volar más rápido de lo que lo hemos hecho antes porque podemos calcular cuánta energía proviene de lanzar una honda alrededor de un cuerpo planetario.

Ahora tenemos ideas de que no solo puede viajar al futuro acelerando cerca de la velocidad de la luz, sino que también es posible viajar al PASADO (aunque para partículas / información, no personas). Científicos como Ronald Mallett ahora tienen teorías basadas en Einstein que prueban las posibilidades. – Tienes que LEER ESTE https://www.google.com/url?sa=t&…

La física de partículas y la teoría de cuerdas nació debido a las ideas surgidas por las teorías desarrolladas por Einstein. ¡¡La lista sigue y sigue y sigue!! ¡Quiero decir que la ciencia dentro de las ecuaciones ha sido comprobada una y otra vez por cada nueva idea que surge de sus hallazgos!

¡Así que espero que esto responda parcialmente a la pregunta original!

Es aún más importante que lo que realmente se concibe. Es el primer paso para eliminar todas las fuerzas fundamentales “mágicas” que realmente no existen en el universo.

Su tarea aún no está completada.

La relatividad es un fenómeno real que requiere una explicación.
Aquí se da una mejor perspectiva:
Definiendo los conceptos de energía por David Wrixon EurIng en la gravedad cuántica explicada