La teoría de la relatividad está compuesta a grandes rasgos por dos grandes teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.
La primera teoría, publicada
en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de
fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de
Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.
La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad
newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios
débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos
gravitatorios.
No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito tiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito tiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
Relatividad
Especial
La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, publicada por Albert Einstein en 1905, describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano, describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría. Si bien la teoría resolvía un buen número de problemas del electromagnetismo y daba una explicación del experimento de Michelson-Morley, esta teoría no proporciona una descripción relativista del campo gravitatorio.
La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, publicada por Albert Einstein en 1905, describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano, describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría. Si bien la teoría resolvía un buen número de problemas del electromagnetismo y daba una explicación del experimento de Michelson-Morley, esta teoría no proporciona una descripción relativista del campo gravitatorio.
Tras la publicación del
artículo de Einstein, la nueva teoría de la relatividad especial fue aceptada
en unos pocos años por la práctica totalidad de los físicos y los matemáticos,
de hecho personas como Poincaré o Lorentz habían estado muy cerca de llegar al
mismo resultado que Einstein. La forma geométrica definitiva de la teoría se
debe a Hermann Minkowski, antiguo profesor de Einstein en la Politécnica de Zürich;
acuñó el término "espacio-tiempo" (Raumzeit) y le dio la forma
matemática adecuada.4 El espacio-tiempo de Minkowski es una variedad
tetradimensional en la que se entrelazaban de una manera insoluble las tres
dimensiones espaciales y el tiempo. En este espacio-tiempo de Minkowski, el
movimiento de una partícula se representa mediante su línea de universo
(Weltlinie), una curva cuyos puntos vienen determinados por cuatro variables
distintas: las tres dimensiones espaciales (x,y,z)
y el tiempo (t). El nuevo esquema de
Minkowski obligó a reinterpretar los conceptos de la métrica existentes hasta
entonces. El concepto tridimensional de punto
fue sustituido por el de evento. La
magnitud de distancia se reemplaza
por la magnitud de intervalo.
Relatividad General
La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros más imponentes de la física del siglo veinte. Publicada en 1916, explica lo que percibimos como fuerza de gravedad. De hecho, esta fuerza surge de la curvatura del espacio y del tiempo.
Relatividad General
La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros más imponentes de la física del siglo veinte. Publicada en 1916, explica lo que percibimos como fuerza de gravedad. De hecho, esta fuerza surge de la curvatura del espacio y del tiempo.
Einstein propuso que los
objetos como el Sol y la Tierra variaban la geometría del espacio. En presencia
de materia y energía, el espacio se puede deformar y estirar, formando
cordilleras, montañas y valles que causan que los cuerpos se muevan por estas
"rutas" curvas. Así que aunque la Tierra parezca moverse alrededor
del Sol a causa de la gravedad, en realidad, tal fuerza no existe. Es
simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del Sol la que dice cómo
debe moverse la Tierra.
La teoría de la relatividad
general tiene consecuencias de largo alcance. No sólo explica el movimiento de
los planetas, sino que también puede describir la historia y la expansión del
Universo, la física de los agujeros negros, la curvatura de la luz de las
estrellas y las galaxias distantes.
Más detalles de la relatividad General
Más detalles de la relatividad General
