En Relatividad Especial, Einstein demostró que con respecto a diferentes observadores, el tiempo y las distancias se observarían de manera diferente. Einstein calculó una fórmula que mostraba en qué proporción se observarían las diferencias.
Puede obtener la ecuación de Einstein para la diferencia entre los marcos de referencia a través de la geometría y el álgebra. Lo hice aquí: mientras usaba un diagrama de Minkowski en un plano, ¿cómo puede realizar una transformación de Lorentz para encontrar un nuevo marco de referencia usando geometría?
Pero Minkowski quería ir un paso más allá. Quería que las ecuaciones de Einstein para la Relatividad Especial pudieran dar la misma respuesta para todos los observadores. Entonces Minkowski mostró un valor para el espacio-tiempo.
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Las matemáticas de Einstein nos dicen que si el límite de velocidad universal es la velocidad de la luz, entonces el tiempo fluye libremente cuando algo está en reposo con respecto a la velocidad de la luz. A medida que algo gana velocidad con respecto a la velocidad de la luz, el tiempo se ralentiza para compensar. Entonces, a medida que algo se mueve a velocidades cada vez más altas con respecto a la velocidad de la luz, el tiempo se ralentiza cada vez más hasta que cuando algo alcanza la velocidad de la luz, el tiempo se detiene.
Para crear un espacio-tiempo universal, Minkowski colocó todo en un espacio donde el marco de referencia se mueve a la velocidad de la luz. Cuando un objeto está en reposo con respecto a este marco de referencia, el tiempo viaja libremente. Cuando un objeto está en movimiento con respecto al marco de referencia, la distancia se resta del tiempo para mantener constante el límite de velocidad.
El espacio-tiempo viene dado por la ecuación no euclidiana s-cuadrado igual (ct) al cuadrado menos x-cuadrado donde s es espacio-tiempo, c es la velocidad de la luz, t es tiempo y x es distancia.
[matemáticas] s ^ 2 = c ^ 2t ^ 2-x ^ 2 [/ matemáticas]
Para una explicación completa y comprensible de esto, lea el libro “” ¿Por qué e = mc2? “De Brian Cox y Jeff Forshaw. Ambos son profesores de la Universidad de Manchester y físicos conocidos.
