martes, 26 de octubre de 2010

Teoría de la Relatividad - Otra mirada - 4º Parte

Déjame recordarte que cuando Einstein uso sus ecuaciones, para estudiar el movimiento de un cuerpo, éstas le condujeron a una sorprendente relación entre la masa (m) del cuerpo y su energía (E), y que se expresa como E = m.c², donde c indica la velocidad de la luz, pero la confirmación de su teoría tardo en llegar.


En 1933, en París, Irene y Frederic Joliot-Curie tomaron una fotografía que mostraba la conversión de energía en masa. En ella un cuanto de luz, invisible aquí, transporta energía desde abajo. En el medio se transforma en masa, dos partículas recién creadas que se curvan en direcciones opuestas.




Mientras tanto, en Cambridge, Inglaterra, se observó el proceso inverso: la conversión de masa en energía pura, con su aparato John Cockcroft y E T S Walton partieron un átomo. Los fragmentos tenían una masa ligeramente menor que el átomo original pero se separaban con una gran energía.


Volvamos en el tiempo, en 1907, Einstein y otros exploraban las implicaciones de su teoría especial, había mostrado cómo relacionar las medidas hechas en un laboratorio con las realizadas en otro que tuviera un movimiento uniforme respecto del primero. Pero entonces, podría extenderse la teoría a laboratorios moviéndose de forma arbitraria, o sea, acelerando, frenando, cambiando de dirección.

Einstein vio un posible lazo entre dicho movimiento acelerado y la fuerza de la gravedad. Estaba impresionado por un hecho conocido por Galileo y Newton, y que lo intrigó: todos los cuerpos aunque diferentes, cuando se dejan caer desde la misma altura, lo hacen con la misma aceleración (en ausencia de la resistencia del aire). Como la invariabilidad de la velocidad de la luz que había establecido en su teoría especial de la relatividad, había aquí una invariabilidad que podría ser el punto de partida para una teoría.

Cuando Einstein descubre los principios de la relatividad especial, se conocían dos fuerzas de la naturaleza, la electromagnética y la gravedad, y ambas tenían categorías distintas en dicha teoría. La relatividad especial surge para reconciliar el comportamiento de los ondas electromagnéticas con las propiedades mecánicas de los cuerpos en movimiento. La teoría de Maxwell estaba de acuerdo con la relatividad especial.

Por el contrario la teoría de la gravitación de Newton, resultaba incorrecta desde la perspectiva de la relatividad. Para Newton, la fuerza de la gravedad consiste en una acción instantánea a distancia, lo cual para Einstein carece de sentido dado que la simultaneidad de los acontecimientos no es posible cuando estos ocurren en dos lugares diferentes del espacio debido a que la información no viaja a velocidad infinita sino con un valor máximo pero finito igual a la velocidad de la luz.

Se pregunto qué pasa cuando analizamos sistemas de referencia que se encuentran en movimiento acelerado. Lo que notamos y experimentamos sensiblemente es la aparición de efectos inerciales. Si vamos en un auto y éste de repente cambia su velocidad, ya sea porque dobla o porque acelera (cambia la velocidad), nosotros en el interior del auto sentimos o que nos movemos para un costado o que nos pegamos contra el respaldo del asiento. Si frena nos pegamos contra el vidrio de adelante. En todos estos casos estamos experimentando una fuerza que denominamos inercial pero que no sabemos quien la provoca, es decir, nada esta accionando contra nosotros para llevarnos a esa situación, simplemente hubo un cambio en las condiciones del movimiento.

De acuerdo a lo que ya sabemos respecto al movimiento relativo, podríamos decir que en todos estos casos, el auto es el sistema de referencia fijo, y lo que en realidad se mueve, hacia el costado o acelerando hacia delante o frenando, es la Tierra. Este razonamiento no nos parece lógico, sino que el sentido común nos hace pensar que es el auto el que se esta moviendo, y de allí los efectos inerciales, por eso es que Newton dijo que para el caso del movimiento acelerado, no existe el principio de relatividad sino que estos sistemas realmente tienen un estado de movimiento absoluto.

Entonces de acuerdo a este estado de la ciencia, cuando aparece Einstein teníamos dos conceptos:

1.- El estado de movimiento uniforme es relativo.
2.- El estado de movimiento acelerado es absoluto.

Einstein que siempre trataba de simplificar todo, pensaba que esto era raro y que la naturaleza debía ser más simple, es decir, tener una sola verdad, que para él se podía expresar diciendo que cualquiera fuera el estado de movimiento de un cuerpo, siempre sería relativo. Esto es lo que durante más de diez años estuvo pensando para concluir en su Teoría General de la Relatividad.

Dejo que sigas pensando todos estos conceptos, resultan un exquisito modo de cuestionar la realidad, que muchas veces damos por sentada porque siempre nos la contaron así, porque es de consenso general ... La propuesta de este sitio es ampliar nuestra visión del mundo, aceptando la duda como motor de búsqueda y aprendizaje, para abrir nuestra mente a otros modos de pensar la realidad, como digo frecuentemente, para aprender andando a percibir más allá de lo cotidiano si nos atrevemos a explorar otras miradas, otras experiencia, otros conocimientos.

Para terminar y en relación a la suma de una cuarta dimensión, el tiempo, quiero dejarte el siguiente vídeo donde mediante una animación, el doctor Quantum, personaje que en forma amena muestra porque nos cuesta percibir esta cuarta dimensión. Nuestra red neuronal no esta preparada para entenderla, sólo podemos percibir tridimensionalmente porque es lo que nuestros sentidos están acostumbrados a percibir.




Como siempre, si te interesa ahondar sobre este tema puedes recurrir a este sitio o este de donde he extraído aquellas partes necesarias para detallar esta entrada.


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