jueves, 21 de octubre de 2010

Teoría de la Relatividad - Otra mirada - 3º Parte

Esta entrada será una síntesis de las historias referidas a los científicos que hicieron grandes aportes al campo de la física y las matemáticas ya que Einstein condensó en su Teoría de la Relatividad todo el saber acumulado en ese campo hasta principios del siglo XX.

Terminaba la entrada anterior diciendo que la idea fundamental que surge de la Teoría de la Relatividad es la no existencia de la condición de movimiento o reposo absoluto. Sólo existe el movimiento relativo entre cuerpos, y el estado de reposo de un cuerpo será relativo a otro cuerpo, y que este es el motivo por el cual la teoría toma el nombre de Relatividad.

Si nos situamos en el espacio, no existen marcas fijas contra las cuales pudieran observarse los estados de movimiento de los cuerpos. Si por ejemplo estamos en un vagón de tren detenido en el anden, y de repente vemos otro tren en el anden contiguo que se mueve en una cierta dirección, nos da la sensación que somos nosotros los que nos movemos, porque simplemente es cierto, nos movemos relativamente al otro tren, lo cual no indica que nos estemos moviendo respecto del anden donde estamos estacionados.



La condición de movimiento esta íntimamente conectada con el tiempo. Es así que otra idea fundamental de esta teoría de Einstein será que el tiempo absoluto no existe.



Ya vimos también que si sincronizamos dos relojes, y uno queda en Tierra mientras que el otro viaja al espacio y vuelve, al llegar, la lectura en este último, mostrará que el tiempo transcurrido es menor que la lectura en el reloj de Tierra, y que si hubo una persona viajando, esta habrá envejecido menos que la que quedo en Tierra. Claro, las diferencias son imperceptibles a los sentidos, aunque no en la medición de los relojes que pueden hacerse tan precisa como sea necesario.

Einstein siempre desconfió de ciertos conceptos establecidos, no por la razón, sino por una autoridad suprema. Esta actitud le permitió dar un gran salto, animándose a proponer lo que otros no se animaban o simplemente no se cuestionaban para no ser tildados de tontos.

Lo que Einstein trataba de hacer cuando propuso su teoría especial de la relatividad, era encontrar el sentido a un conjunto de propiedades de la naturaleza observadas durante un largo período de tiempo, y estas eran:

a.- La relatividad de la mecánica: Ya se dijo que la rama de la física que estudia como las masas responden a las fuerzas que actúan sobre ellas y a su movimiento, se denomina Mecánica. Newton desarrolló esta rama de la física, a partir de contribuciones hechas anteriormente por Galileo. Las leyes de la mecánica, tienen implícito un principio de relatividad. Este dice que no existe ningún experimento mecánico que pueda revelar el estado de movimiento de un observador. Este solo puede medir su movimiento relativo a otro observador u otro objeto. Einstein extendió este principio de relatividad de la mecánica a toda la física cuando dijo que ningún experimento, no solo mecánico, puede determinar un estado de movimiento absoluto. Su gran salto fue afirmar, el movimiento absoluto no existe.

b.- La relatividad de la electricidad y el magnetismo: Recordemos, cuando hablamos de Maxwell, que la electricidad es un fenómeno de la naturaleza asociado con pedazos de materia cargadas positiva o negativamente. Este fenómeno se manifiesta porque entre dichos pedazos de materia cargada se ejerce una fuerza de atracción o repulsión. Cuando las cargas están en reposo hablamos de electricidad estática, mientras que si están en movimiento las denominamos corriente eléctrica. Al frotar un vidrio con un trapo y luego acercarlo a un papel tendremos un ejemplo de electricidad estática, mientras que del enchufe de la pared lo que obtenemos es una corriente eléctrica que esta producida por cargas en movimiento.

El magnetismo por otro lado, es una propiedad que tienen algunas substancias (especialmente el hierro), que se manifiesta también por una fuerza de atracción o repulsión, sobre substancias similares. La experiencia común que tenemos de este fenómeno es la observada con los imanes, los cuales interpretamos están rodeados de energía magnética que produce estas atracciones y repulsiones.

Comenzando el siglo XIX, entonces, los científicos descubrieron que estas fuerzas estaban relacionadas y a partir del conocimiento de esta interrelación, comenzó a denominarse a estos fenómenos electromagnéticos.

Lo que observaron los científicos de esa época, era que existía un principio de relatividad en el electromagnetismo, ya que los movimientos, sea de las cargas como de los imanes, para que produjeran campos magnéticos o eléctricos, eran movimientos relativos entre las partes con las que se hacia el experimento. Sólo se puede comprobar el estado de movimiento relativo entre la bobina y el imán, pero no cual de los dos es el que en realidad se esta moviendo.

Como surge de lo visto hasta aquí, una mirada desprejuiciada y atenta sobre la realidad, permitió a Einstein avanzar tanto a nivel individual como colectivo, ya que sus aporte transformaron para siempre el campo científico, y si bien no todos podremos transformar radicalmente nuestro entorno, como Einstein gracias a su genialidad, si creo que sólo quienes se atreven a seguir sus intuiciones, con una actitud desprejuiciada y atenta, logran desarrollarse plenamente y alcanzar su máximo potencial.

Ahora toca seguir con la Teoría de la Relatividad General, pero ese será tema de otra entrada.

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