¿Cuál es el propósito de la teoría de la relatividad de Einstein?

Trataría de decirle su “propósito” de la manera más simple que pueda.

En primer lugar, la teoría de la relatividad de Einstein son en realidad dos teorías.

  • El primero es la teoría de la relatividad especial . Este es muy popular incluso entre la comunidad no científica. Esto incluyó la famosa equivalencia masa-energía – E = ( mc) ^ 2. Ahora, postuló dos cosas:
  1. El principio de la velocidad de la luz: la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores. No importa si la persona está parada o viajando en un automóvil a 60 km / h o en algún cohete de ciencia ficción a c / 2 (c es la velocidad de la luz), la velocidad de la luz seguirá siendo la misma para ellos independientemente de su marco de referencia. Por ejemplo, si viaja en un automóvil y enciende los faros, la luz de los faros se desplaza a velocidad constante c. No sería la velocidad c + del automóvil lo que uno podría imaginar viniendo de la física clásica. Ningún objeto que tenga masa puede viajar a la velocidad de la luz o más. Esto determinó que la velocidad máxima de un objeto es finita.
  2. El principio de la relatividad: establece que las leyes de la física siguen siendo las mismas y no cambian, incluso para los observadores que se mueven en marcos de referencia inerciales. Ahora, esto suena un poco abstracto al principio, pero es muy fácil de entender. Considere este ejemplo: – Suponga que está sentado en un tren A. Su amigo está sentado en el tren B. Ambos trenes se están acercando en vías adyacentes. Imagina que las pistas están en el espacio. No hay nada más en la imagen. No hay árboles para pasar, no hay casas, carreteras, es un espacio vacío. ¿Cómo sabes que te estás mudando? Su marco de referencia es su tren. Está en reposo con respecto al Tren A. De manera similar, su amigo está en reposo con respecto al tren B. No se está moviendo, pero su marco de referencia (Tren A) se está moviendo en relación con el marco de referencia de su amigo (Tren B) . Ves que el Tren B se mueve hacia ti mientras estás en reposo y tu amigo ve que tu tren se mueve hacia él mientras se siente en reposo. El propósito de este principio es establecer que en el mundo real no hay estado de reposo absoluto.

Estos principios ayudaron a unificar masa y energía. Antes de la teoría de Einstein, los conceptos de masa y energía se consideraban completamente separados. Pero Einstein descubrió que a medida que un objeto se acerca a la velocidad de la luz, su masa aumenta. Cuanto más rápido va, más pesado se vuelve. Si el objeto se acerca a c, su masa se volvería infinita. Por lo tanto, es imposible llegar allí. Esto conduce a una conversación más amplia de masa en energía y viceversa y ayuda a comprender las reacciones nucleares.

  • Lo siguiente es la teoría de la relatividad general . Esta teoría se centró en la relación del espacio y el tiempo. Considera que el espacio-tiempo es una entidad dinámica. Cuenta cómo la materia tiene un efecto en el espacio-tiempo que a su vez es percibido por nosotros como la gravedad. Describió la gravedad como flexión de la geometría del espacio-tiempo. Consideraba que el espacio-tiempo era como una tela, y se curva cuando se coloca la materia en él.

Pudo decirnos de dónde viene la gravedad. La relatividad general predice que incluso la luz se desvía debido a los efectos de la gravedad.
Esto ha sido observado por muchos astrónomos.
La teoría también predijo la presencia de agujeros negros y ondas gravitacionales. También cuenta cómo el tiempo corre lento o rápido en presencia de la gravedad. Cuanto mayor sea la gravedad, más lento correrá el reloj. Este fenómeno se conoce como dilatación gravitacional del tiempo.

La relatividad se cita típicamente como una muestra de cómo el espacio y el “tiempo” aparentemente se fusionan. Pero, si realmente verificamos * Relatividad especial *, alias * “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento” *, sección 1 (cinemática), en realidad no proporciona una descripción o definición válida del tiempo. El ejemplo del artículo solamente. De hecho, compara el “movimiento” de un tren en una vía, con el movimiento de una mano que gira en un dial, y simplemente llama al segundo ejemplo de movimiento, “tiempo”. (Es decir, el documento solo asume, pero en este momento proporciona evidencia científica de una cosa llamada “tiempo” existente.

Entonces (IMO) sí, ¡la relatividad muestra cómo y por qué, las cosas en movimiento * están * cambiando más lentamente !, pero esto no prueba que el tiempo exista, por lo que no debería llamarse realmente dilatación del “tiempo”.

Si ampliamos esto a GR, toda la * teoría de la relatividad * todavía tiene sentido, pero podría interpretarse completamente sin tiempo. (Según (sí, disculpas, mi youtube) Respuestas intemporales a Science of Dr WHO de Brian Cox.
)

Hay dos teorías de la relatividad. Al igual que todas las leyes y teorías físicas, su propósito es explicar los fenómenos observados conocidos y predecir fenómenos nuevos pero no observados y, en general, comprender la naturaleza (o al menos un subconjunto específico de la naturaleza).

La teoría de la “relatividad especial” resuelve las inconsistencias entre la mecánica newtoniana y las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo. Básicamente, fue presentado por Einstein en un artículo titulado “Zur Elektrodynamik bewegter Körper” (que significa “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”), el tercero de los cuatro artículos famosos que publicó en 1905.
Es la teoría actualmente aceptada que explica la relación entre el tiempo y el espacio (la mayoría de la gente piensa que el tiempo y el espacio no están relacionados, pero resulta que sí lo están).

La “relatividad general” es una teoría geométrica de la gravitación, presentada en 1916. Es tanto una generalización como una unificación de dos teorías preexistentes: la ley de la gravitación universal de Newton y la teoría de la relatividad especial de Einstein. Es la teoría de la gravitación actualmente aceptada.

Vaya a Great Books Online, donde puede descargar una copia gratuita del libro de Albert Einstein de 1920, The Special and General Relativities (versión en inglés).

Einstein hizo de su libro una explicación muy simple de las relatividades especiales y generales. Asumió que su lector era un niño y realizó un gran esfuerzo para hacer que todo lo que decía fuera lo más simple posible. Cualquier derivación matemática fue desterrada a los apéndices, donde estaba disponible para los interesados.

Por lo que vale, puedo recomendar el libro.

Para responder completamente a la pregunta: el propósito de las Relatividades de Einstein era establecer las cosas según lo dictado por la lógica y permitir a sus compañeros tratar de encontrar fallas en su lógica. Es decir, presentó su pensamiento para una revisión por pares. Ocurre que han pasado 103 años desde la Relatividad General y 113 años desde la Relatividad Especial y nadie ha mostrado algo malo con ninguno de ellos.

Es la teoría por la cual la gravedad se explica como la curvatura del espacio-tiempo por la materia y la energía.

El espacio-tiempo, una combinación de cuatro dimensiones de tres dimensiones del espacio y una de tiempo con una gometría muy extraña ya había sido teorizada por Minkovski, basada en la teoría especial de la relatividad de Einstein.

Para crear un patio de recreo para genios matemáticos sin ningún fundamento físico.

¡Pregúntale al físico!
La relatividad es la fórmula más famosa de todas: E = mc² “la ecuación más famosa del mundo”
Pero, sinceramente, ¡supongo que ya sabes las respuestas!