Special Theory of Relativity (SR) es una teoría de la física propuesta por Albert Einstein en un artículo titulado “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” en 1905. Realmente es un modelo de cómo se comportan las leyes de la física para diferentes observadores que se mueven con respeto mutuo a velocidades uniformes.
Por ejemplo, está en un tren en movimiento y deja caer una pelota a sus pies. Lo verás caer hacia abajo. Un observador estacionario lo vería moverse hacia abajo en forma parabólica.
Entonces, ¿qué tiene de bueno esto que preguntas? Einstein dijo que el observador no solo verá la bola caer de una manera diferente, sino que también verá que el tiempo fluye más lentamente para el tipo (dilatación del tiempo) en el tren y verá que el tren se contrae en longitud a lo largo de la dirección de su movimiento (contracción de la longitud).
- ¿Por qué el tiempo está relacionado con la luz y su velocidad?
- Si los humanos pudieran lograr un viaje más rápido que la luz, ¿qué método sería más probable que se usara y por qué?
- Si apunto una linterna en un tren hacia su dirección, ¿observa el observador fuera del tren que la luz viaja más rápido que la velocidad de la luz?
- ¿Por qué el tiempo se vuelve más lento cuando los objetos se mueven a la velocidad de la luz?
- Si Einstein demostró su teoría de la relatividad, ¿por qué entonces la ciencia no acepta universalmente esto sobre la versión de la gravedad de Newton?
Woah, nunca vemos que estas cosas le sucedan a los trenes. Esto se debe a qué tan lento se mueve el tiempo en el tren y cuánto se contrae su longitud depende de qué tan rápido se mueva el tren. Estos efectos serán más pronunciados a velocidades cercanas a la de la luz.
Los postulados básicos de esta teoría son que a) Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales yb) Todos los observadores en los marcos de referencia inerciales observarán la misma velocidad de la luz.
Es a partir de estos postulados que surgen los misteriosos efectos de dilatación del tiempo y contracción de la longitud. Los marcos de referencia inerciales son una forma sofisticada de decir que los observadores deben moverse solo a velocidades uniformes (sin acelerar). Esta es la razón por la cual la teoría se denomina “Especial”, porque solo explica cosas para las personas que se someten a este tipo especial de movimiento.
La teoría no es realmente útil para nosotros en nuestra vida diaria: nuestros automóviles y trenes no se mueven lo suficientemente rápido como para que se necesite SR, la física más antigua que Newton y Galileo desarrollaron es lo suficientemente buena en esas situaciones. Sin embargo, SR se vuelve realmente necesario para estudiar sobre partículas de movimiento rápido y física de alta energía. También se necesitan correcciones relativistas para que los sistemas GPS funcionen perfectamente, aunque eso tiene más que ver con la versión general de esta teoría (GR) para la cual SR es, por supuesto, un punto de partida.
Hay otra aplicación muy interesante de SR. De las matemáticas de SR aparece otra ecuación, posiblemente la ecuación más famosa de toda la ciencia:
[Tambor Roll]
[matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]
Esta ecuación dice que toda masa es energía con c, siendo la velocidad de la luz el factor de conversión. Este es el comienzo de la física nuclear, que hizo posible la energía nuclear y las bombas nucleares, y también explica cómo funcionan las estrellas.
La relatividad especial y su hermano mayor, la relatividad general, también son esenciales para comprender la naturaleza fundamental de nuestro universo, desde el big bang hasta los agujeros negros y la supernova.
Estas son algunas de mis otras respuestas que explican los detalles de SR:
La respuesta de Sarang Sharma a ¿Alguien puede explicar cómo el tiempo es relativo en términos simples?
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