TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

Fue planteada por Albert Einstein, comprende dos partes:

A.- TEORÍA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD.- Se refiere a cuerpos que poseen un movimiento uniforme con respecto a otros. Los postulados de Einstein son:

* Todo movimiento es relativo, el movimiento absoluto no se puede determinar.

* La velocidad de la luz en el vacío es constante e independiente del movimiento de la fuente o del observador.

VARIACIÓN DE LA MASA.- Un cuerpo tiene mayor masa cuando se encuentra en movimiento que cuando está en reposo. Esto quiere decir que un determinado cuerpo ubicado en un medio no puede tener una velocidad mayor a la de la luz en dicho medio, ya que su masa tendería al infinito y por lo tanto se necesitaría una fuerza también infinita para comunicarle una aceleración. La fórmula que permite calcular la masa del cuerpo en movimiento es la siguiente.

m = Masa del cuerpo en movimiento

m_o = Masa del cuerpo en reposo

v = Velocidad del cuerpo con respecto al observador

c = Velocidad de la luz en un determinado medio

EQUIVALENCIA ENTRE MASA Y ENERGÍA.- Einstein propone que la masa (materia) y la energía representan una misma cosa y que por lo tanto se puede dar una transformación de la masa en energía y de la energía en masa de acuerdo a la siguiente ecuación: E = Δm.c²

 Donde:

E = Energía

Δm = Incremento o variación de la masa, Δm = (m – m_o) 

c = velocidad de la Luz

B.- TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD.- Esta parte de la Teoría de la Relatividad; relaciona a los cuerpos acelerados, con respecto a otros, llegando a un nuevo concepto de la gravitación e introduciendo, algunas variaciones a la segunda ley de Newton, llegando a un nuevo concepto de la gravitación. Estos efectos solo son observados en los fenómenos astronómicos.

Nos dice que la forma del tiempo y el espacio depende de la gravedad de los planetas, y que la luz se curva conforme se acerque a un objeto masivo (con mucha gravedad) también de ésta teoría predijo los agujeros negros y muchas otras cosas interesantes.

La relatividad general se distingue de otras teorías de la gravedad por la simplicidad de acoplamiento entre materia y curvatura, aunque todavía no se ha resuelto su unificación con la Mecánica cuántica y el reemplazo de la ecuación de campo con una ley adecuada a la cuántica. Pocos físicos dudan que una teoría así, una teoría del todo dará a la relatividad general en el límite apropiado, así como la relatividad general predice la ley de la gravedad en el límite no relativista.

La ecuación de campo de Einstein contiene un parámetro llamado "constante cosmológica" Λ que fue originalmente introducida por Einstein para permitir un universo estático. Este esfuerzo no tuvo éxito por dos razones: la inestabilidad del universo resultante de tales esfuerzos teóricos, y las observaciones realizadas por Hubble una década después confirman que nuestro universo es de hecho no estático sino en expansión. Así Λ fue abandonada, pero de forma bastante reciente, técnicas astronómicas encontraron que un valor diferente de cero para Λ es necesario para poder explicar algunas observaciones.

Las ecuaciones de campo se leen como sigue:

donde es el tensor de curvatura de Ricci, R es el escalar de curvatura de Ricci, es el tensor métrico, es la constante cosmológica, es el tensor de energía, p es pi, c es la velocidad de la luz en el vacío y G es la constante gravitatoria universal, de forma similar a lo que ocurre en la gravedad newtoniana. Describe la métrica de la variedad y es un tensor simétrico 4 x 4, por lo que tiene 10 componentes independientes. Dada la libertad de elección de las cuatro coordenadas espacio-temporales, las ecuaciones independientes se reducen a seis.