Teoría de la Relatividad - Otra mirada - 5º Parte

Como dije, Einstein trataba de simplificarlo todo, él pensaba que cualquiera fuera el estado de movimiento de un cuerpo, siempre sería relativo.

Decía que tanto las leyes de la mecánica newtoniana, como la teoría especial de la relatividad, son válidas si las mismas se miden o se verifican dentro de sistemas especiales llamados galileanos, y no lo son en sistemas no galileanos. (sistema galileano es aquel en el que la longitud y el tiempo no son afectados por el cambio de velocidad)

Entonces se pregunta ¿ qué hace que un tipo de sistemas de coordenadas sean preferibles respecto a otros ?, esta paradoja o incongruencia la explica a partir de una comparación o imagen.

Dice: supongamos que no conociéramos lo que es el fuego, y nos encontramos en una cocina donde hay dos ollas exactamente iguales con agua hasta la mitad, de una sale vapor y de la otra no, nuestra lógica nos llevará a buscar la causa de esta diferencia aparentemente no razonable. Si viéramos que debajo de una de estas ollas hay una especie de luz azulada (una llama), aunque nunca hubiéramos tenido la experiencia del fuego, inmediatamente lo asociaríamos a la causa de la producción de vapor. Si esto no ocurriera, estaríamos sorprendidos y perplejos e intentando encontrar la causa de este comportamiento extraño.

En forma análoga él buscaba qué era ese algo en la mecánica clásica o en la relatividad especial, al cual atribuir la diferencia en la conducta de los cuerpos considerados respecto a los sistemas de referencia galileanos y no galileanos.

Imaginemos un observador en un compartimiento en el espacio intergaláctico donde no se ejerce sobre él ningún tipo de fuerza. Imaginemos ahora que este compartimiento sufre una aceleración (es decir cambia su velocidad de reposo absoluto a una velocidad determinada v) siendo la misma constante. En ese momento el observador suelta una moneda que tiene en su mano y verá que la misma cae hacia el piso del compartimiento con una aceleración constante igual a -a

Otro observador realiza el mismo experimento pero en un sistema de referencia inercial en presencia de un campo gravitatorio uniforme g, donde g = -a. Al dejar caer la moneda este observador verá el mismo efecto que en el caso anterior, es decir la moneda caer con una aceleración constante = -a.

¿ Cómo podrían ambos observadores diferenciar si están en un sistema no inercial o en uno inercial dentro de un campo gravitatorio ?. La respuesta es que no pueden, y es desde aquí que Einstein establece el postulado de la teoría general de la relatividad, diciendo que ningún experimento llevado a cabo localmente puede distinguir entre un sistema de referencia acelerado en forma constante y otro inercial (no acelerado) pero en presencia de un campo gravitatorio.

Este postulado es un enunciado del principio de equivalencia entre la masa inercial y la masa gravitatoria. Así como la teoría especial de la relatividad nos lleva a fundir conceptos que se consideraban separados e independientes como son el espacio y el tiempo, en un nuevo concepto espacio-tiempo cuatridimensional; la teoría general requiere otro cambio en la visión de dicho espacio-tiempo, por el cual la causa de la gravedad esta dada por la deformación provocada en la geometría del espacio-tiempo en presencia de grandes masas.

Es decir, en lugar de tener un espacio-tiempo plano, este se curva en la vecindad de una masa. La curvatura se produce en el espacio cuatridimensional, por lo que es imposible que sea visualizada o percibida sensiblemente por seres como nosotros que somos tridimensionales. La teoría general de la relatividad trata entonces a la gravitación o gravedad como una curvatura del espacio-tiempo en cuatro dimensiones. Es decir como un fenómeno geométrico.

Es necesario señalar que en el espacio-tiempo, tanto las distancias como los tiempos son variables, y es en ello donde se vuelve compleja la comprensión para seres tridimensionales, sin embargo, intentaré de un modo amigable esbozar una estrategia de acercamiento a su comprensión.

Te recuerdo que estas entradas sólo pretenden mostrarte, en una apretada síntesis, que hay otros saberes que dan cuenta de la realidad, pretendo mostrarte cosas que en lo cotidiano asumimos como incuestionables, porque siempre fue así, sin embargo podrían ser cuestionables, o tener otra explicación, ... Como siempre, si quieres ampliar y / o profundizar este tema, puedes visitar este sitio donde se desarrolla detalladamente.