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 La Teoría de la relatividad especial, también llamada Teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, según el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.

La Teoría de la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentido común, siendo uno de los más asombrosos y más famosos la llamada paradoja de los gemelos.

La relatividad especial tuvo también un impacto en la filosofía, eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto en el conjunto del universo.

 Relatividad de Galileo

La primera Teoría de Relatividad fue desarrollada por Galileo Galilei (1564-1642), creador del método científico, como resultado de sus estudios sobre movimiento de cuerpos, rozamiento y caída libre.

En sus obras “Diálogo sobre los principales sistemas del mundo" (1632) y “Diálogos acerca de Dos Nuevas Ciencias” (1636), dio las características de los sistemas de referencia inerciales o “galileanos”, con una notable descripción de experimentos y su interpretación para dos observadores en movimiento relativo, uno de ellos sobre un barco que se desplaza suavemente (sin aceleración), y el otro en tierra firme.

Las conclusiones obtenidas permiten postular en sistemas inerciales la equivalencia entre reposo y movimiento rectilíneo uniforme para dos observadores en movimiento relativo, sentando las bases del Principio de Inercia.

 El espacio-tiempo es el modelo matemático que combina el espacio y el tiempo en un único continuo como dos conceptos inseparablemente relacionados. En él se desarrollan todos los eventos físicos delUniverso, de acuerdo con la teoría de la relatividad y otras teorías físicas. Esta concepción del espacio y el tiempo es uno de los avances más importantes del siglo XX en el campo de la física.

El nombre alude a la necesidad de considerar unificadamente la localización geométrica en el espacio y el tiempo, ya que la diferencia entre componentes espaciales y temporales es relativa según el estado de movimiento del observador. De este modo, se habla decontinuo espacio-temporal. Debido a que el universo tiene tres dimensiones espaciales físicas observables, es usual referirse al tiempo como la "cuarta dimensión" y al espacio-tiempo como "espacio de cuatro dimensiones" para enfatizar la inevitabilidad de considerar el tiempo como una dimensión geométrica más. La expresión espacio-tiempo ha devenido de uso corriente a partir de la teoría de la relatividad especial formulada por Einstein en 1905.

En la teoría de la relatividad general el espacio-tiempo se modeliza como un par (M, g) donde M es una variedad diferenciable

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