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jueves, 17 de abril de 2014

Relatividad: Introducción

Te encuentras en el espacio, y sabes que te mueves pero no sabes ni hacia dónde ni a qué velocidad. Pero tienes una linterna y un aparato que mide la velocidad de la luz. Como sabes, la velocidad de la luz en el vacío (de ahora en adelante, c) es de 300.000 km/s. Si quieres saber cómo de rápido te mueves, puedes hacer lo siguiente: imagina que tu velocidad es de 100.000 km/s, pero tú no lo sabes. Entonces apuntas con la linterna hacia delante y mides que la luz viaja a 400.000 km/s, y hacia atrás a 200.000 km/s.

Eso intentaron hacer los físicos Milchelson y Morley en el año 1887: medir la velocidad de la luz en diferentes direcciones sobre la superficie terrestre para saber a qué velocidad y hacia dónde se movía la Tierra. Para su sorpresa, siempre que medían la velocidad obtenían el mismo valor: 300.000 km/s. Una de dos, o la Tierra estaba quieta (algo que ya se sabía que no era cierto), o que c era constante.


Milchelson y Morley
Morley (izquierda) y Milchelson (derecha)


Años más tarde, Albert Einstein presentó su famosa Teoría de la Relatividad. Uno de los dos postulados clave en su teoría fue: la luz siempre se propaga en el vacío con una velocidad constante c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor y del estado de movimiento del observador. 

Ese postulado es uno de los más importantes en física teórica, aunque a primera vista no parezca gran cosa. El darnos cuenta de que la velocidad de la luz sea una constante ha hecho avanzar nuestro conocimiento de manera exponencial. Sin él, no tendríamos la tecnología que tenemos hoy en día, y el mundo tal y como lo conocemos sería muy diferente.

A partir de la invariabilidad de c, y mediante una serie de experimentos mentales para entender razonamientos tan ilógicos, hemos conseguido demostrar cosas increíbles. Una de ellas es que ni el espacio ni el tiempo son absolutos, sino que juntos forman el espacio-tiempo, cuya curvatura viene dada, entre otras cosas como el campo gravitatorio, por nuestra velocidad.

¿Te puedes creer que si viajásemos por el espacio a velocidades muy cercanas a la de la luz, y luego regresásemos a casa, nuestros seres queridos habrían envejecido muchos años o incluso habrían muerto? ¿Y si te digo que las longitudes se contraen a grandes velocidades? ¿O que una bola de 1 kg puede llegar a pesar miles de toneladas por el simple hecho de moverse muy rápido?

En las próximas entradas intentaré hablar de las consecuencias más interesantes de la Teoría de la Relatividad de Einstein, tales como la dilatación temporal, la contracción espacial o el aumento de la masa. También expondré una serie de paradojas, ilógicas aparentemente, pero consecuencias necesarias de los sencillos postulados de Einstein. Al final de esta serie, espero que tanto vosotros como yo hayamos aprendido y comprendido uno de los grandes logros de la física moderna. Nos vemos en la siguiente entrada con "La dilatación del Tiempo" (que puedes leer aquí).

Famosa frase de Albert Einstein
"Lo más incomprensible del Universo, es que sea comprensible"
Albert Einstein


Un saludo!

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