20 mar 2025

ALBERT EINSTEIN & LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

Tal día como hoy del año 1916 el físico y matemático Albert Einstein depositó en la redacción de la revista científica Annalen der Physik un artículo revolucionario. Se trataba de la formulación definitiva de la “Teoría general de la relatividad” que ya había presentado el 25 de noviembre del año anterior ante la Academia prusiana y que ahora publicaba completamente finalizada.
Einstein, centrándose en el caso especial de los sistemas de movimiento uniforme, ya había formulado su “Teoría de la relatividad especial” en 1905 abriendo la puerta a la creación del concepto de espacio-tiempo de cuatro dimensiones. En los años posteriores dedicó sus esfuerzos a la búsqueda de una teoría de la interacción gravitacional que fuese compatible con los principios de su “Teoría de la relatividad especial”. La “Teoría general de la relatividad” sería la respuesta a sus desvelos.




Einstein nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, Alemania. Hijo de Pauline Koch y Hermann Einstein, vendedor e ingeniero. Los Einsteins eran judíos Ashkenazi, y Albert asistió durante tres cursos a una escuela primaria católica en Múnich desde los cinco años. Sin haber completado la escuela secundaria, falló un examen que lo habría hecho recibir un diploma de ingeniero eléctrico en el Politécnico de Zúrich.

El negocio familiar, una fábrica de aparatos eléctricos, quebró en 1894, entonces la familia se trasladó a Milán, Italia.

Volvió en 1896 al Politécnico y se graduó en 1900 como maestro escolar de secundaria en matemáticas y física.

Conoció a Mileva Maric en octubre de 1896, teniéndola como compañera de clase. Con ella tuvo una hija en enero de 1902, llamada Lieserl. No se sabe qué fue de la niña, creyéndose que fue adoptada en la Serbia natal de Mileva, después de que ambos contrajeran matrimonio, el 6 de enero de 1903 en Berna.

En mayo de 1904, nació su hijo Hans Albert Einstein. Su hijo Eduard nació en julio de 1910.

La pareja se trasladó a Berlín en 1914. Se divorciaron el 14 de febrero de 1919, tras vivir separados durante cinco años. En ese mismo año, se casó con una prima suya, Elsa Einstein, tres años mayor que él. No tuvieron hijos. 

Trabajo como profesor o dando clases particulares y examinador en la Oficina Suiza de Patentes en Berna.

En 1905 se doctoró por la Universidad de Zúrich presentando una tesis sobre las dimensiones de las moléculas.

En 1907, inició su trabajo en la extensión y generalización de la teoría de la relatividad a todo sistema de coordenadas.

En 1916 publicó principio de equivalencia, apoyándose en la teoría general de la relatividad, y comprendió las variaciones del movimiento de rotación de los planetas y predijo la inclinación de la luz de las estrellas al aproximarse a cuerpos como el Sol.

En 1921 fue galardonado con el Premio Nobel de Física.

Durante la I Guerra Mundial, condenó públicamente la participación de Alemania, siendo activista pacifista y sionista. Se trasladó a los E.E.U.U.

Albert Einstein falleció el 18 de abril de 1955 en el Hospital de Princeton, Estados Unidos.


TEORÍA DE LA RELATIVIDAD. 


Su tercera publicación fue sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento (1905), en la que exponía la teoría especial de la relatividad.

La hipótesis de que las leyes mecánicas eran fundamentales fue llamada visión mecánica del mundo, en cambio, la hipótesis que mantenía que eran las leyes eléctricas las fundamentales, recibió el nombre de visión electromagnética del mundo. Ninguna de estas dos concepciones eran capaces de dar una explicación a la interacción de la radiación y la materia al ser.

En 1905 llegó a la conclusión de que la solución no estaba en la teoría de la materia sino en la teoría de las medidas. Tras este razonamiento, comenzó a desarrollar una teoría que se basaba en dos premisas: el principio de la relatividad y el principio de la invariabilidad de la velocidad de la luz.


El ejemplo más fácil de entender que todo es relativo, es el del tren:

Imagina que viajas en un tren a 100Km/hora. A tu lado ves un coche que va a la misma velocidad que el tren a 100Km/h. Según tu posición, desde el tren, el coche no se mueve, siempre está a tu lado, no se desplaza respecto a ti. Entonces, ¿a qué velocidad va el coche?

Pues depende. Si es la velocidad del coche respecto a ti, como no se mueve va a 0Km/h, pero si alguien lo ve pasar estando quieto o a un lado de la carretera vería que se aleja de el  a 100Km/h, es decir para esa otra persona iría a una velocidad de 100Km/h.

Por tanto, la velocidad depende del punto de referencia, es relativa.


Normalmente, cuando nosotros calculamos la velocidad lo hacemos desde un punto de referencia fijo, que no se mueve, respecto al objeto que se mueve y del que vamos a calcular su velocidad. Y si ahora el señor que está quieto a un lado de la carretera viera pasar el coche a 110Km/h y el tren a 100Km/h. ¿A qué velocidad verías tú el coche desde el tren?

Pues verías que el coche te adelanta a 10Km/h respecto a ti, que vas montado en el tren.


Pero la velocidad es el espacio partido por el tiempo. Entonces…. el tiempo también será relativo.

Un segundo medido en un reloj por un observador, corresponde a menos de un segundo transcurrido en un vehículo que se mueve respecto de dicho observador que mide.

Esto quiere decir que el tiempo es relativo al observador que lo mide y cuanto más deprisa vas el tiempo pasa más despacio. Por lo que el tiempo es relativo.

A escala humana la diferencia de tiempos es tan pequeña que es despreciable, pero a grandes velocidades, como la velocidad de la luz, No.

Si fuéramos capaces de viajar a velocidades cercanas a la de la luz, pongamos 150.000 km/s (1/2 de la velocidad de la luz), y diéramos una vuelta por el sistema solar durante 10 años (medidos desde la nave espacial) al volver los astronautas se darían cuenta que en la tierra habrían pasado 11,54 años. Los astronautas serían 1 año y medio más jóvenes que sus compañeros en la tierra.

El movimiento siempre está relacionado con el tiempo y la velocidad siempre depende del tiempo (metros/segundos).

La Luz se mueve siempre a velocidad constante de 300.000 Km/segundo, por lo que si nos moviéramos a la velocidad de la luz, no envejeceríamos. Es lo que se conoce como Paradoja de Los Gemelos. En la luz no hay ni espacio ni tiempo si no masa y energía.
La Fórmula de La Teoría de La Relatividad es: E=mc2 
Donde E es Energía, m es Masa y C es  la Velocidad de la luz.


Aquí podéis ver un video de Quantum Fracture, donde se explica muy bien:




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