Dirigiré su atención a 8 formas en que puede ver la Teoría de la Relatividad de Einstein en la vida real.
1. Sistema de posicionamiento global
- Si la gravedad es causada por el espacio-tiempo deformado, ¿qué dimensión se está deformando? La cuarta dimensión?
- ¿Cómo deforma la gravedad el espacio-tiempo?
- Los científicos dicen que el universo se está expandiendo y que todas las galaxias se están alejando unas de otras. ¿Cómo pueden estar seguros de que esto se debe a la expansión y no a la reducción de toda la materia en todas partes en la misma proporción?
- Descubrimiento de ondas gravitacionales cósmicas (marzo de 2014): ¿Cuáles son los términos de la apuesta realizada entre Stephen Hawking y Neil Turok? ¿Ha ganado Hawking?
- Relatividad general: ¿Einstein estaba pensando en la caja? ¿Partículas con masa negativa ...?
Para que la navegación GPS de su automóvil funcione con tanta precisión como lo hace, los satélites deben tener en cuenta los efectos relativistas. Esto se debe a que, aunque los satélites no se mueven a una velocidad cercana a la de la luz, siguen avanzando bastante rápido. Los satélites también están enviando señales a estaciones terrestres en la Tierra. Estas estaciones (y la unidad GPS en su automóvil) están experimentando aceleraciones más altas debido a la gravedad que los satélites en órbita.
Para obtener esa precisión milimétrica, los satélites usan relojes que son precisos a unas pocas billonésimas de segundo (nanosegundos). Dado que cada satélite está a 12,600 millas (20,300 kilómetros) sobre la Tierra y se mueve a aproximadamente 10,000 km / h (6,000 millas por hora), hay una dilatación del tiempo relativista que se aproxima a unos 4 microsegundos cada día. Agregue los efectos de la gravedad y la cifra aumenta a aproximadamente 7 microsegundos. Eso es 7,000 nanosegundos.
La diferencia es muy real: si no se contabilizaran los efectos relativistas, una unidad GPS que le indica que está a 0.8 km (media milla) de la siguiente estación de servicio estaría a 8 km (5 millas) de distancia después de solo un día. Fuente- Wiki
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2 electroimanes
El magnetismo es un efecto relativista, y si usas electricidad puedes agradecer a la relatividad por el hecho de que los generadores funcionan en absoluto.
Si toma un bucle de cable y lo mueve a través de un campo magnético, genera una corriente eléctrica. Las partículas cargadas en el cable se ven afectadas por el cambio del campo magnético, que obliga a algunas de ellas a moverse y crea la corriente.
Pero ahora, imagine el cable en reposo e imagine que el imán se está moviendo. En este caso, las partículas cargadas en el cable (los electrones y los protones) ya no se mueven, por lo que el campo magnético no debería afectarlos. Pero lo hace, y todavía fluye una corriente. Esto muestra que no hay un marco de referencia privilegiado.
De acuerdo con la Ley de Faraday, que establece que un campo magnético cambiante crea una corriente eléctrica. Dado que este es el principio central detrás de los transformadores y generadores eléctricos, cualquiera que use electricidad está experimentando los efectos de la relatividad.
Los electroimanes también funcionan a través de la relatividad. Cuando una corriente continua (CC) de carga eléctrica fluye a través de un cable, los electrones se desplazan a través del material. Normalmente, el cable parecería eléctricamente neutro, sin carga neta positiva o negativa. Esa es una consecuencia de tener aproximadamente el mismo número de protones (cargas positivas) y electrones (cargas negativas). Pero, si coloca otro cable al lado con una corriente continua, los cables se atraen o repelen entre sí, dependiendo de la dirección en que se mueva la corriente.
Suponiendo que las corrientes se mueven en la misma dirección, los electrones en el primer cable ven los electrones en el segundo cable como inmóviles. (Esto supone que las corrientes tienen aproximadamente la misma fuerza). Mientras tanto, desde la perspectiva de los electrones, los protones en ambos cables parecen estar en movimiento. Debido a la contracción de la longitud relativista, parecen estar más espaciados, por lo que hay más carga positiva por longitud de cable que carga negativa. Como las cargas similares se repelen, los dos cables también se repelen.
Las corrientes en las direcciones opuestas resultan en atracción, porque desde el punto de vista del primer cable, los electrones en el otro cable están más agrupados, creando una carga neta negativa. Mientras tanto, los protones en el primer cable están creando una carga neta positiva, y las cargas opuestas se atraen. Fuente: Ciencia en vivo
3. Color amarillo dorado
La mayoría de los metales son brillantes porque los electrones en los átomos saltan desde diferentes niveles de energía u “orbitales”. Algunos fotones que golpean el metal son absorbidos y reemitidos, aunque a una longitud de onda más larga. Sin embargo, la mayor parte de la luz visible solo se refleja.
El oro es un átomo pesado, por lo que los electrones internos se mueven lo suficientemente rápido como para que el aumento de masa relativista sea significativo, así como la contracción de la longitud. Como resultado, los electrones giran alrededor del núcleo en caminos más cortos, con más impulso. Los electrones en los orbitales internos transportan energía que está más cerca de la energía de los electrones externos, y las longitudes de onda que se absorben y reflejan son más largas.
Las longitudes de onda más largas de la luz significan que parte de la luz visible que normalmente se reflejaría se absorbe, y esa luz está en el extremo azul del espectro. La luz blanca es una mezcla de todos los colores del arco iris, pero en el caso del oro, cuando la luz se absorbe y se vuelve a emitir, las longitudes de onda suelen ser más largas. Eso significa que la mezcla de ondas de luz que vemos tiende a tener menos azul y violeta. Esto hace que el oro parezca de color amarillento ya que la luz amarilla, naranja y roja tiene una longitud de onda más larga que el azul. Fuente- Internet
4. El oro no se corroe fácilmente
El efecto relativista en los electrones del oro también es una razón por la cual el metal no se corroe ni reacciona con nada más fácilmente.
El oro tiene solo un electrón en su capa externa, pero aún no es tan reactivo como el calcio o el litio. En cambio, los electrones en oro, siendo “más pesados” de lo que deberían ser, están todos más cerca del núcleo atómico. Esto significa que no es probable que el electrón más externo esté en un lugar donde pueda reaccionar con cualquier cosa, es igual de probable que se encuentre entre sus electrones compañeros que están cerca del núcleo.
5. El mercurio es un líquido
Similar al oro, el mercurio también es un átomo pesado, con electrones mantenidos cerca del núcleo debido a su velocidad y el consiguiente aumento de masa. Con el mercurio, los enlaces entre sus átomos son débiles, por lo que el mercurio se derrite a temperaturas más bajas y normalmente es un líquido cuando lo vemos.
6. Tu viejo televisor
Hace solo unos años, la mayoría de los televisores y monitores tenían pantallas de tubo de rayos catódicos. Un tubo de rayos catódicos funciona disparando electrones a una superficie de fósforo con un gran imán. Cada electrón forma un píxel iluminado cuando toca la parte posterior de la pantalla. Los electrones se dispararon para hacer que la imagen se moviera hasta un 30 por ciento de la velocidad de la luz. Los efectos relativistas son notables, y cuando los fabricantes dieron forma a los imanes, tuvieron que tener en cuenta esos efectos.
7. luz
Si Isaac Newton hubiera tenido razón al suponer que hay un marco de descanso absoluto, tendríamos que encontrar una explicación diferente para la luz, porque no sucedería en absoluto.
“No solo no existiría el magnetismo, sino que la luz tampoco existiría, porque la relatividad requiere que los cambios en un campo electromagnético se muevan a una velocidad finita en lugar de instantáneamente”, dijo Moore, de Pomona College. “Si la relatividad no hiciera cumplir este requisito … los cambios en los campos eléctricos se comunicarían instantáneamente … en lugar de a través de ondas electromagnéticas, y tanto el magnetismo como la luz serían innecesarios”. Fuente-Ciencia viva
8. Plantas nucleares y supernovas
La relatividad es una de las razones por las que la masa y la energía se pueden convertir entre sí, así es como funcionan las centrales nucleares y por qué brilla el sol. Otro efecto importante es en las explosiones de supernovas, que señalan la muerte de estrellas masivas.
“[Las supernovas] existen porque los efectos relativistas superan los efectos cuánticos en el núcleo de una estrella suficientemente masiva, lo que le permite colapsar repentinamente bajo su propio peso hasta que se convierte en una estrella de neutrones mucho más pequeña y dura”, dijo Moore.
En una supernova, las capas externas de una estrella colapsan sobre el núcleo y crean una explosión gigantesca que, entre otras cosas, crea elementos más pesados que el hierro. De hecho, casi todos los elementos pesados con los que estamos familiarizados están hechos en supernovas.
“Estamos hechos de cosas creadas y dispersadas por [supernovas]”, dijo Moore. “Si no existiera la relatividad, incluso las estrellas más masivas terminarían sus vidas como enanas blancas, sin explotar nunca, y no estaríamos allí para pensar en ello. Fuente-Ciencia en vivo
Incluso las tecnologías que utilizamos hoy demuestran que Einstein tenía razón.
