LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN

RELATIVIDAD ESPECIAL Y GENERAL

Hoy en divulgaciones científicas voy a hablar un poco sobre la relatividad de Einstein es un temita bastante interesante y espero que después de esto tengáis un poco mas claro la idea de la teoría de la relatividad especial y general.

EINSTEIN

Bueno pues vamos a empezar viendo algo sobre Einstein.

Nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, Alemania,

fue un físico alemán de origen judío y es considerado el científico más importante del siglo XX.
Fue profesor en la universidad de Princeton en Estados Unidos.

En 1905 publicó la teoría de la relatividad especial y en 1915 presentó la teoría de la relatividad general

Murió 18 de abril de 1955 (76 años)
en Estados Unidos.

Einstein demostró que el espacio y el tiempo forman un todo de 4 dimensiones ¿qué quiere decir esto? pues que como el tiempo no es algo que lo podamos representar como el espacio, nosotros podemos percibir los efectos del tiempo, o sea que envejecemos y de más pero no es algo que podamos ver entonces él decía que nosotros estamos en una realidad en 3D dentro de un mundo en 4D. (Ver imagen)

 




Demostró que la luz siempre viaja a la misma velocidad sin importar el observador.

Y también demostró que una cantidad muy pequeña de masa podría generar una gran cantidad de energía.
Ejemplo, las bombas atómicas.

Bueno pues con todo esto vamos a empezar así rápidamente a viendo un ejemplo de relatividad que pasa en la vida cotidiana.

Esto sería un ejemplo,

imaginaros que estáis dos horas en los dos sitios, también os podéis imaginar otras situaciones mas o menos iguales, bueno lo que os estaba contando ¿dónde se os pasa más rápido el tiempo? normalmente suele pasarse mas rápido en la disco o cuando estás con tus amigos y de más, ¿por qué? pues porque en este sitio por ejemplo la disco vosotros estáis más entretenidos y no pensáis en el tiempo o sea que no os preocupáis por la hora o si falta mucho o poco, sin embargo cuando estáis aquí en una clase estáis pensando en el tiempo por que estáis más "aburridos", entonces ¿qué ocurre? entonces lo que ocurre es que creemos que pasa más lento o más rápido, no pasa más rápido o más lento el tiempo, el tiempo es el que es, lo único que ha ocurrido es que tenemos esa sensación entonces es cuando decimos que el tiempo es relativo.

                                  RELATIVIDAD ESPECIAL

Bueno y lo primero que os voy a contar es la relatividad especial.

Imaginemos yo voy un día por la calle y digo, voy a cambiar de look la realidad y ahora la velocidad limite va a ser 300000 km/s o sea la velocidad de la luz, y los relojes van a marcar tiempos diferentes, va a ser una realidad donde lo observado depende del que lo observa.

Y los efectos son inapreciables en la vida diaria.¿si o no?

Entonces, yo tengo aquí estos imanes:

IMAGEN 1

esto que parezca que no son imanes, si no os lo creéis os lo imagináis ¿vale? bueno, si lo pongo a esta distancia (ver imagen 1) el efecto de atracción no lo percibimos pero existe, pero si lo acercamos mas

IMAGEN 2

 esta atracción empieza a notarse mas, aquí es bastante fuerte (Ver imagen 2)

 pero ahora si lo colocamos tan cerca ya es irresistible. (Ver imagen 3)

IMAGEN 3

Entonces con los efectos de la relatividad ocurre lo mismo.

La luz es como si fuera inmortal y tiene consecuencias sobre el tiempo y el espacio entonces (ver imagen 4 continúa abajo) 

IMAGEN 4

con un coche estamos aquí y con la sonda de estas rápidas aquí donde el efecto de la relatividad existe pero no se percibe, solo con astronaves capaces de acercarse a la velocidad de la luz entraríamos en la parte donde seriamos capaces de percibir los efectos que vamos a ir viendo cuales son.


Imaginamos un día voy yo por la calle y le digo a mi amiga me voy de viaje en astronave y viajando a una velocidad cercana a la luz,

 294000 km por segundo durante 1000 años, vamos a imaginarnos antes que podemos vivir más de eso ¿vale?, entonces yo cuando vuelva para mi han pasado 200 años pero ahora vamos a imaginarnos que digo yo, fuf eso es mucho yo no soy feliz yo quiero sean menos años

entonces aceleramos a 299000 km/s, recordad que la velocidad límite era 300000, y ¿qué va a ocurrir? pues que para mi habrían pasado dos meses pero todavía no soy feliz porque yo quiero que pasen como dos o tres días,

 entonces ahora digo yo ¿y si solo aceleramos 4 cm por segundo? y digo eso para ver que con lo poco que hemos acelerado lo que vamos a reducir el tiempo y a parte porque más de 300000 km/s no se puede ir, entonces ¿qué ocurre? pues lo que ocurre es que reduciríamos el tiempo a 3 días y yo ya soy feliz porque he conseguido el tiempo que quería.

Para las personas que estaban en la tierra siempre va a ser 1000 años, mi amiga tendrá 1000 años y para mi solamente han pasado 3 días ¿De acuerdo?

O sea que siempre tenemos que tener claro que hay dos cosas dos extremos el, tiempo real en la tierra, el que tiene la gente en la tierra y el tiempo que existiría si pudiéramos ir a esa velocidad que es el que he tenido yo en este caso.

Bueno ¿como resulta que para mi han pasado 3 días? pues efectivamente yo lo que estoy haciendo es viajar a una velocidad cercana a la luz y al viajar a una velocidad cercana a la de la luz el tiempo pasa más lento ¿por qué?
Pues porque a la velocidad de la luz no existe el paso del tiempo, la luz es inmortal. Si yo hubiera viajado a 300000 km/s que es la velocidad de la luz yo nunca envejecería.

Bueno pues este fenómeno se llama dilatación del tiempo, para uno que viaja en avión o al espacio en cohete el tiempo pasa más lento que en tierra.

Ahora vamos a ver otra manera más sencilla del caso antes,

Entonces yo voy por la calle y me encuentro a mi amiga y le digo me voy 10 años a dar una vueltecita a una velocidad cercana a la de la luz, vale vale, ¿entonces que va a pasar? yo hice este viaje en el tiempo a cambio de unos efectos secundarios ¿qué ocurrirá? que cuando yo vuelva para mi habría sido un instante, sin embargo para mi amiga habría pasado 10 años
Yo voy a volver más joven que ella. ¿si o no?


Einstein demostró que gracias a la luz otras cualidades de la física estaban relacionadas, la energía de un cuerpo es igual al movimiento de su masa.
                                    Ec=mc2

Imaginaros la luz (ver imagen abajo sigue)

si yo me quisiera aproximar a luz mi masa se incrementaría de forma que se haría infinita ¿qué ocurre? entonces lo que ocurre es que necesitaría una cantidad infinita de energía para alcanzarle entonces por eso yo no podría alcanzar su velocidad.


Bueno pues partiendo de eso nosotros hemos visto que la velocidad de la luz es muy elevada muy muy elevada, 300000 km/s pero es solo elevada si la comparamos con las cosas como un coche, un avión, incluso con un cohete. Bueno pues en comparación con el universo es una velocidad bastante normal, entonces vamos a imaginarnos a la luz como una onda, entonces esa onda tardaría menos de 1,5 segundos en llegar de la tierra a la luna, pero al sol tarda 8 minutos, entonces vamos a imaginarnos que a mi me apetece viajar a Urano y digo Urano porque es un sitio que está bastante lejos de la tierra, entonces me apetece viajar a Urano para ver como viaja esa onda de luz desde la tierra al sol entonces vería que esta velocidad es bastante lenta,y si me colocara fuera de nuestra galaxia y viera pasar esa onda de un extremo a otro me parecería que esta casi inmóvil.

Para Einstein la velocidad de la luz debía ser la misma para todas las direcciones y todos los observadores, ¿qué quiere decir esto?

Pues por ejemplo en la vida cotidiana la velocidad depende de nuestro movimiento. Entonces vamos a imaginarnos que nosotros estamos en un tren, si no tuviéramos ventanillas no sentimos o no sabemos si nos estamos moviendo pero para alguien que este andando vamos a ir rápido.

Entonces esto que acabamos de ver sería lo que le llaman el movimiento relativo, el movimiento relativo que dice que el "movimiento" de un objeto depende de quien lo observe, o la referencia que se tome. EJ: el tren y la persona que esté fuera.

RELATIVIDAD GENERAL

La relatividad general está tirada es más o menos lo mismo.

Entonces yo voy por la calle y me encuentro la relatividad especial que me dice estoy depre me voy a cambiar de look pero tengo que pagar un precio tengo que cambiarme el nombre por relatividad general, donde antes era "velocidad" ahora es "campo gravitatorio" y en vez de "cuanto mas cerca de la luz" va a ser "cuanto mas fuerte sea el campo gravitatorio".

Bueno pues esta Teoría estudia las causas de la gravedad, de la atracción entre dos cuerpos.

Para Einstein la gravedad también afecta al tiempo, y no es una fuerza sino una curvatura del espacio tiempo. (ver imagen)

Y demostró que la luz se curva al pasar cerca de un objeto con mucha gravedad y lo demostró con un eclipse de sol que hubo.

Antes dije que si estamos en un tren sin ventanillas no sabemos si estamos parados o en movimiento, pues ahora vamos a imaginarnos que estamos en un ascensor en el vacío y sin gravedad no sabemos si estamos acelerados o quietos.(ver imagen)

Los efectos de aceleración y gravedad son indistinguibles, a esto se le llama principio de equivalencia.

(ver imagen) Ahora vamos a imaginaros que yo estoy encima de este planeta en este campo gravitatorio y mi amiga en este, bueno cuanto más fuerte es el campo gravitatorio más lento pasa el tiempo ¿qué quiere decir esto?,¿qué quién va ser el que se le pase mas lento el tiempo? A mí  ¿por qué? pues porque estoy en el campo gravitatorio más fuerte , yo estoy más cerca del sol entonces a mi amiga se le pasará más rápido.

IMAGEN 

Einstein descubrió algo impresionante en el universo, la existencia de objetos con bastante masa (ver imagen)

situados en un punto pequeño del espacio

 que curvarían infinitamente el espacio-tiempo

hasta el extremo de que ninguna cosa incluida la luz podría salir de su atracción gravitatoria,

pues esto son los agujeros negros

donde el campo gravitatorio es tan fuerte que hasta se pararía el tiempo en su interior. El centro de nuestra vía láctea es uno.

BUENO PUES YO ESPERO QUE HALLÁIS PASADO UN RATO ENTRETENIDO Y YO CREO QUE HASTA SE OS HA PASADO EL TIEMPO RÁPIDO, EL TIEMPO ES RELATIVO, Y SI NO ENTENDÉIS ALGO NO DUDÉIS EN DECÍRMELO ¿VALE?