domingo, 20 de octubre de 2013

La relatividad en juego


En 1905, Albert Einstein, un desconocido trabajador de la oficina de patentes de Berna publicaba una serie de artículos que, a la postre, acabarían por revolucionar la física. En uno de ellos, titulado "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento" estableció las bases de la teoría especial de la relatividad, en la que se establecía que el tiempo y el espacio no son absolutos, sino que dependen de la velocidad con la que nos movemos. Tras esta afirmación hay dos pilares fundamentales: el primero de ellos establece que las leyes de la fisica son invariables en cualquier sistema de referencia mientras que el segundo postula que la velocidad de la luz en el vacío es la misma para cualquier observador. Las consecuencias son asombrosas: si alguien pudiese moverse a velocidades próximas a la de la luz, el tiempo transcurriría más lentamente para él que para un observador inmóvil, mientras que el espacio igualmente se contraería para el sujeto en movimiento. Otra consecuencia de estos principios es la famosa equivalencia entre masa y energía que propone la ecuación más famosa de la física y que fundamente la energía nuclear o el funcionamiento del Sol: E = mc2
La teoría de la relatividad especial se aplicaba para sistemas no inerciales, es decir, aquellos caracterizados por un movimiento rectilíneo y uniforme. Pero ¿que sucedería en sistemas sometidos a aceleración, como es el caso de la gravedad? La teoría general de la relatividad, propuesta por Albert Einstein en 1915, daría solución a esta pregunta. Entre sus consecuencias más sorprendentes estaban que el espacio dejaba de ser plano y se curvaba en respuesta a la presencia de grandes masas; paralelamente, el tiempo transcurriría de modo diferente en función de la proximidad a estos cuerpos masivos.
El próximo martes, 29 de octubre de 2013, a las 11:45, el Dr. José Ignacio Illana, profesor del Departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada, tras su espléndida conferencia sobre el bosón de Higgs, de nuevo vuelve a visitar nuestro instituto, en esta ocasión para introducirnos en los postulados e implicaciones de la teoría de la relatividad de Einstein. A través de sus palabras veremos como la ciencia real con frecuencia supera a la ciencia ficción.

Más información acerca de Einstein y la teoría de la relatividad se puede encontrar en los siguientes enlaces:
Sobre Albert Einstein:
Albert Einstein (1879-1955) y su ciencia por José Adolfo de Azcárraga.

Sobre la teoría de la relatividad:
Descubre la relatividad. Por José Ignacio Illana.
1915. El Universo relativista de Einstein.  Por Rafael Bachiller, para El Mundo.



4 comentarios:

  1. Teoría de la relatividad

    Durante la pasada exposición el señor Illana nos explicó la teoría de la relatividad especial y la general. La primera se basa en dos cuestiones: Es imposible distinguir el reposo del movimiento para un observador no acelerado y la velocidad de la luz es independiente de la velocidad relativa entre observador y fuente, como bien explicó José Ignacio con las distintas paradojas. La relatividad general, sin embargo, depende de los siguientes principios: En una pequeña parte del espacio los efectos de la gravedad son los mismos que los producidos por la aceleración, existe una dilatación temporal gravitatoria, la geometría del espacio-tiempo y la igualdad de la masa inercial y masa gravitatoria.
    En general se habló del tiempo, que transcurre más lentamente para un observador a gran velocidad o cerca de un objeto muy masivo y de las longitudes, que se hacen más cortas si se mide un objeto a gran velocidad.
    Fue una charla bastante agradable, si bien es cierto que había muchas cosas que contar para asimilarlo todo en un día (Supongo que conforme vaya pasando el tiempo será más fácil cambiar el chip, como José Ignacio decía). Me llamó especialmente la atención que la longitud de algo se acortara cuando visto desde fuera llevara una gran velocidad, el cambio de dirección de la luz cuando pasa por una lente gravitacional (El efecto de que realmente se vieran arcos y duplicaciones de la luz de las estrellas me pareció muy curioso y muy bonito) y que hubiera calculado cuanto tiempo más podía vivir un hombre que estuviera constantemente montado en un avión a gran velocidad que fuera en la misma dirección siempre (aunque fuera muy poca la diferencia).
    Muchas gracias al señor Illana por venir a darnos la charla. Espero con ganas que venga su compañero/a a explicarnos algo sobre los agujeros negros (Con esa perspectiva que suena tan peculiar. "Vistos desde dentro").

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  2. Teoría de la relatividad

    Durante la pasada exposición el señor Illana nos explicó la teoría de la relatividad especial y la general. La primera se basa en dos cuestiones: Es imposible distinguir el reposo del movimiento para un observador no acelerado y la velocidad de la luz es independiente de la velocidad relativa entre observador y fuente, como bien explicó José Ignacio con las distintas paradojas. La relatividad general, sin embargo, depende de los siguientes principios: En una pequeña parte del espacio los efectos de la gravedad son los mismos que los producidos por la aceleración, existe una dilatación temporal gravitatoria, la geometría del espacio-tiempo y la igualdad de la masa inercial y masa gravitatoria.
    En general se habló del tiempo, que transcurre más lentamente para un observador a gran velocidad o cerca de un objeto muy masivo y de las longitudes, que se hacen más cortas si se mide un objeto a gran velocidad.
    Fue una charla bastante agradable, si bien es cierto que había muchas cosas que contar para asimilarlo todo en un día (Supongo que conforme vaya pasando el tiempo será más fácil cambiar el chip, como José Ignacio decía). Me llamó especialmente la atención que la longitud de algo se acortara cuando visto desde fuera llevara una gran velocidad, el cambio de dirección de la luz cuando pasa por una lente gravitacional (El efecto de que realmente se vieran arcos y duplicaciones de la luz de las estrellas me pareció muy curioso y muy bonito) y que hubiera calculado cuanto tiempo más podía vivir un hombre que estuviera constantemente montado en un avión a gran velocidad que fuera en la misma dirección siempre (aunque fuera muy poca la diferencia).
    Muchas gracias al señor Illana por venir a darnos la charla. Espero con ganas que venga su compañero/a a explicarnos algo sobre los agujeros negros (Con esa perspectiva que suena tan peculiar. "Vistos desde dentro").

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  3. Ricardo Martínez Romero29 de octubre de 2013, 9:50

    Ha sido una charla impresionante e interesantísima debido a el gran contenido didáctico que tenía, esta charla sobre la relatividad aporta muchos conocimientos respecto el tiempo, la energía y el espacio, descubriendo que el tiempo puede ser relativo con la fórmula E=mc2 Einstein llegó a esta conclusión y hoy nos ha quedado a todos muy claro, espero que la charla que nos den en el 2º trimestre sobre los agujeros negros sea igual de interesante y entretenida.

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  4. Sara Bueso Casares30 de octubre de 2013, 8:17

    La conferencia del pasado día 29 de octubre, impartida por el profesor del departamento de Física teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada, José Ignacio Illana trataba la amplia y extraña teoría de la relatividad de Einstein. En realidad hay dos tipos de relatividad: especial(en la cual se afirma que es imposible que un observador en movimiento no acelerado pueda distinguir si esta en movimiento o en reposo; trata la universalidad de la velocidad de la luz en el vacío,es decir,que la velocidad de la luz es de mil millones de kilómetros por hora independientemente de la velocidad relativa entre observador y fuente; la relatividad en el tiempo,dividida entre -observadores fijos,que necesitan una sincronización y un sistema común de tiempos para poder hacer comprobaciones y pruebas..-observadores en movimiento, que explica que un rayo de luz que rebota en dos espejos,uno situado en cima del otro, estos a su vez sobre un objeto en movimiento, tardan un tiempo distinto en rebotar para un observador que se encuentre en dicho objeto en movimiento que para un observador que se encuentre fuera del mismo en reposo; relatividad de las longitudes, explica que la longitud de objeto en movimiento puede encoger asta el punto de que un tren de 60 metros puede caber en un túnel de 50 metros cerrando y abriendo las puertas del mismo (a una gran de velocidad,el tren tiene que estar en movimiento para ello),sin embargo,el observador que se encuentra en el tren observaria que las puertas no se abren y se cierran a la vez.)

    Y la relatividad general (la gravedad no es una fuerza,sino que es una distorsión del espacio tiempo o curvatura,los cuerpos siguen el camino mas corto en ausencia de fuerzas;en una pequeña región de espacio los efectos de la gravedad son los mismos que los producidos por la aceleración; y se trató sobre la relación entre curvatura y masa, lo que trae con sigo una serie de consecuencias: reflexión de la luz,efecto de lentes gravitatorias y avance del perihelio.)


    Otro tema que se trató es el por que no es posible hacer que un objeto valla a la velocidad de la luz la respuesta fue:
    y= uno entre la raíz cuadrada de uno menos beta al cuadrado, osea, y=infinito
    Esto quiere decir que para que un objeto vaya a la velocidad de la luz es necesario aplicarle energía infinita,lo cual no es posible.
    Entonces....¿por qué la luz va a la velocidad de la luz? es tan sencillo como que la luz no tiene masa y la masa es la resistencia a cambiar el estado de movimiento.
    Quisiera darle las gracias a Ignacio por darnos la conferencia de manera que podamos entenderla y disfrutarla.
    Lo que más me intriga y fascina es la idea de que el universo,siendo infinito,esté en expansión, puesto que no acabo de entender cómo algo que no tiene fin ni límite se esté expandiendo.

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