Teoría de la relatividad para nabos (parte 1)

Teoría de la relatividad para nabos (Parte 1) Hola taringueros, en este post voy a dar la introducción para luego intentar explicar de forma más o menos sencilla qué significa esto de la teoría de la relatividad. Realmente, este no va a ser un post corto, incluso puede resultar algo pesado, pero creo que debemos estar informados sobre lo que significa la teoría de la relatividad, no hay nadie que diga: la teoría de la relatividad es ESTO, y punto final, es un poco más complicado. ¿A mí qué? Podrán decir, o "No afecta en nada a mi vida". Tienen razón, pero si lo pensamos bien, NADA afecta nuestras vidas salvo aquello que lo afecta, dicho de otra forma tampoco afecta nuestra vida saber si la Tierra gira alrededor del Sol o el Sol alrededor de la Tierra ¿Verdad? Igualmente si lo desean pueden pasar a las conclusiones de cada tema, así se les puede hacer mucho más fácil. Sin más los invito a pasar al post, tómense su tiempo, recuerden, esta teoría es uno de los grandes logros de la humanidad, hecha por uno de los más grandes científicos del mundo entero, no estaría de más intentar a ver qué quiso decir el viejo ese del pizarrón. Saludos!! A finales del siglo XIX la comunidad científica sabia que había mucho por crear e inventar, aplicando los diversos principios físicos descubiertos, tales como la electricidad, magnetismo y mecánica, pero estaban convencidos de que ya casi no quedaba nada nuevo por explicar, la naturaleza había sido descubierta en su totalidad y ahora solo tenia que comenzar a aplicarse esos conocimientos a las actividades del ser humano para su propio beneficio y bienestar. Pero en realidad algo andaba mal, pues fueron apareciendo algunos nuevos cuestionamientos o efectos fisicos desconocidos, y se pensó que "puliendo" un poco los conceptos del momento podrían explicarlos fácilmente, algo que no ocurrió así. La teoría de la relatividad de Galileo Para explicarla necesito números, pero son cuentas muy fáciles, lo que más requiere es atención por parte de ustedes. Suponete que estés parado en el andén de una estación de trenes y en un instante pasa moviéndose hacia la derecha un vagón de pasajeros a la velocidad de 60 km/h con respecto a vos, que estás detenido al costado de las vías. Para un pasajero sentado adentro del mismo vagón dicho tren se mueve a 0 Km/h, es decir, se encuentra detenido con respecto a ÉL, pues ambos se mueven juntos. Ese pasajero con respecto a TI, ¿A qué velocidad se desplaza? ¡Muy bien! 60 km/h. Supongamos ahora que un segundo pasajero se levanta de su asiento y comienza a caminar hacia la derecha a 10 km/h respecto del vagón. ¿A que velocidad se mueve este respecto del pasajero sentado? 10 km./h pues vagón-pasajero sentado pertenecen al mismo sistema. Bien, pero ahora ese pasajero ¿A qué velocidad se desplaza respecto a VOS que estás sobre el andén?. Para este caso, la velocidad del pasajero será de 70 Km./h, es decir, que como ambos tienen el mismo sentido de desplazamiento dichas velocidades se suman: 60+10=70. Si otro pasajero se levanta pero camina hacia la izquierda a 15 km/h, ahora la velocidad del mismo respecto a tu posición, será de 45 km/h: 60-15=45, porque tienen sentidos contrarios. ¿Hasta acá vamos bien? Ahora se complica un poquito, pero sigue siendo fácil. Si se quiere determinar la velocidad del primer pasajero que se paró, respecto del segundo, es de: 10+15=25 Km/h. Es como si se estuvieran alejando uno del otro a razón de 25 km/h adentro del mismo vagón. En el supuesto caso que ambos se acerquen, también la velocidad de uno respecto del otro será de 10+15=25 Km./h, pero ahora acercándose uno al otro. Se puede usar el signo (-) para indicar que se alejan y el signo (+) para indicar que se acercan, solo es una convención. ¿Qué pasa si uno de ellos, mientras camina hacia la izquierda a 15 km./h, saca una pelotita y la lanza hacia la derecha a razón de 50 km/h hacia la derecha? ¿Cuál será la velocidad de la pelotita respecto a vos, que todavía estás detenido en el andén?. Bien ahora será el cálculo es así: 60+50-15=95 Km./h 60 del vagón hacia la derecha + 50 de la pelota hacia la derecha – 15 del pasajero hacia la izquierda = 95 Si se invierte la situación y ahora el pasajero desea determinar tu velocidad (que estas sobre el anden) respecto a su posición, en este caso la situación es exactamente la misma, para el pasajero, es él quien se encuentra detenido y es el andén quien se mueve acercándose hacia él a la velocidad de 60 km./h es decir son dos situaciones totalmente equivalente, cada observador tiene su propia visión de la situación, y cada uno tomara los mismos valores antes calculados. Conclusión: Redondeando, podemos ver como la medición es RELATIVA, el signo del avance (positivo o negativo) depende del observador, desde el punto de vista del pasajero que está en un andén, el tren es el que se mueve, pero desde el punto de vista de los pasajeros del tren, es el andén quién se mueve, ocurre lo mismo cuando viajamos en la ruta, desde afuera se ve que el auto avanza, pero desde dentro, que la ruta VIENE HACIA NOSOTROS. La luz En los primeros años del siglo XX, los científicos estaban muy concentrados tratando de determinar las diversas propiedades de la luz. Nadie sabia como hacia para llegar de un lugar a otro. Así como el sonido usa el aire para desplazarse, la luz qué medio usa para moverse. La primera respuesta fue que utiliza un medio que se encuentra en todo el universo, que es transparente, de baja densidad e inunda todos los huecos del espacio, este medio se llamo: ETER. Desde su propuesta los físicos se pusieron a tratar de encontrarlo, porque seria fantástico encontrar algo que se encuentre fijo en todo el universo para tener una referencia fija. PRESTEN ATENCIÓN AL EXPERIMENTO: El experimento consistía en emitir un rayo de luz en un sentido, por ejemplo, en dirección al movimiento de la tierra, y otro en sentido contrario, de tal manera que en un sentido la velocidad de la tierra se sume a la de la luz y para el otro caso se reste. (el primer rayo es más veloz que el segundo). Esos ases de luz, luego de recorrer una misma distancia, se hacen reflejar en unos espejos para que retornen al punto de partida. Como un rayo es más rápido que otro, y deben recorrer la misma distancia, entonces llegaran al punto de partida con un retardo de tiempo, pues uno demorara más que otro en recorrer ese mismo espacio. El experimento se hizo de diversas formas, perfeccionando los métodos de medición del sistema. Se efectuaron distintas mediciones durantes varios años, JAMAS SE PUDO MEDIR UNA DIFERENCIA, los haces siempre llegaban al mismo tiempo, la velocidad de la tierra no les influenciaba para nada. ¿Se dan cuenta? Siguiendo con el ejemplo de la pelotita en el vagón... si un pasajero va a 10 km/h caminando en un sentido y prende una linterna, la velocidad de la luz debería ser de 300.000 Km/s + esos 10 kh/m pero SORPRESA! No es así! Conclusión: EL ETER NO EXISTIA, y entonces ¿En qué se apoyaba la luz para trasladarse? Aquí es donde entra Albert. Simplemente Einstein Einstein partió para su teoría física desde dos postulados que parecen inofensivos pero tienen todo el poder para explicar la naturaleza del universo. (los postulados son afirmaciones sin demostración) Mas tarde dichos postulados fueron demostrados con la experiencia. La luz en el vacío se mueve siempre a velocidad constante de 300.000 Km/seg, independiente de la velocidad de la fuente emisora. No existe ningún experimento posible en una nave que nos permita saber si nos estamos moviendo. Fíjense que lo primero contradice con la teoría de Galileo, pero es que la luz es un caso especial, y ahora veremos por qué: Si la velocidad de la luz dependiera de la velocidad del emisor (o sea si a la velocidad de la luz hay que sumarle la velocidad de quien la emite, como en el caso de la pelota en el vagón), se tendría una forma de determinar el movimiento, experiencia que negaría al segundo postulado. Por ejemplo, suponte que vas sobre una nave que va aumentando rápidamente su velocidad y tú tienes un espejo en la mano donde te puedes ver reflejado. Resulta que cuando viajes a una velocidad superior a la de la luz, tu cara desaparecerá del espejo por que ya la luz que tu rostro irradia no lo alcanzara. Otra situación similar para reflexionar es la siguiente: suponte parado al fondo de una calle, hacia ti viene un auto a gran velocidad y por la calle perpendicular se le acerca una motocicleta a velocidad menor en el mismo instante de cruzarse, de tal manera que el auto debe hacer una “S” para evitar la colisión. En este caso, si las velocidades se sumaran, la velocidad de la luz que emite el auto te llegaría antes que la de la moto ya que este se dirige hacia ti. Por lo tanto verías al automóvil hacer una “S en el aire” sin saber por qué, ya que la luz de la moto aun no te ha llegado. ] Taringueros, no los quiero aburrir, hasta acá la relatividad no tiene fórmulas, en la segunda parte explicaré detalladamente qué conclusiones saca Einstein de esto, espero que hasta acá hayan entendido todo sin problemas... Saludos!! FUENTE PARTE 2 Otros posts interesantes Validar SÍ o SÍ tu XP Ciencia con paciencia (parte 2) El barco más rápido del mundo ¿Por qué nos duele el costado al correr? Amazonas: el pulmón del planeta ¿Cómo funcionan las bebidas energizantes? ¿Por qué tranpiramos con mal olor? La Muralla China vista desde el espacio Nunca llegamos a la Luna ¿Cómo se dieron cuenta que la Tierra era redonda? Si les interesan mis posts, no puedo avisarles a todos los que me piden que lo haga cada vez que hago uno (además es SPAM ), si lo desean pueden agregarme a sus rrs. Y no dejen de visitar mi comunidad! Ciencia con paciencia