Teoria Relativista

Instituto Tecnológico de Tepic

Materia: Fundamentos de Física

Carrera: Ingeniería en Gestión Empresarial

Evidencia: Fundamentos de Física: Teoría Relativista

Introducción

En este trabajo se plasmó una recopilación sobre datos específicos y concretos acerca de la física en la etapa relativista desde Galileo hasta Albert Einstein el cual hasta ahora tiene la última palabra y conocimientos en cuanto a la relatividad.

Esto con la idea de conocer las formulas y teorías principales de la relatividad.

Para dar inicio comenzaremos por una pequeña definición de lo que es relatividad:

 Teoría según la cual las leyes físicas se transforman cuando se cambia el sistema de referencia; se demuestra que es imposible hallar un sistema de referencia absoluto.

 Cualidad de las cosas que no se consideran de una manera absoluta sino dependiendo de una serie de factores, elementos o circunstancias.

Relatividad de Galileo

El principio de relatividad de Galileo enuncia que desde cualquier sistema de referencia inercial se observan las mismas leyes físicas (desde todos ellos se miden las mismas fuerzas). En la escena siguiente tienes dos sistemas de referencia: el del observador que está fuera del tren y el del observador que está dentro, ambos están pendientes de una caja que viaja en un vagón.

El observador móvil en el interior del tren será un sistema de referencia inercial o no, dependiendo de si el tren lleva un movimiento uniforme o uniformemente acelerado.

El observador de fuera constituye un sistema de referencia inercial en todos los casos.

Mientras el tren viaja con MRU ambos ven cosas diferentes, la velocidad de la caja es 0 para el viajero del tren y v para el de fuera. La aceleración y la fuerza que actúan sobre la caja son idénticas=0 para los dos observadores. Son sistemas de referencia inerciales.

Cuando el tren acelera, el observador móvil del tren necesita de una fuerza ficticia, o de inercia, para explicar el movimiento hacia él de la caja; en este caso el observador es un sistema de referencia no inercial. Al observador externo le bastará con la fuerza de rozamiento para explicar el movimiento de la caja

Las tres actividades te guiarán en el proceso de comprender esta diferencia de comportamiento.

El electromagnetismo de maxwell

El electromagnetismo de Maxwell es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza. A mediados del s. XIX, los científicos sabían que los fenómenos eléctricos y magnéticos guardaban relación, pero desconocían cómo ni porqué. Buscaban la respuesta. Algunos como Morse y Marconi supieron ver su importancia para las telecomunicaciones.

Oersted demostró que las corrientes eléctricas producían campos magnéticos. Y Faraday el proceso inverso, es decir, que un campo magnético podía producir corrientes eléctricas. Pero fue el escocés James Clerk Maxwell quien unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos en una única fuerza, en 1873.

Maxwell creía que todo el espacio estaba lleno de una sustancia electromagnética invisible, una especie de éter, por el que se expandían las fuerzas. Lo imaginaba como las celdillas de un panal de abejas, y por su interior discurría la energía. Introdujo la idea de campos de energía. La causa de todo magnetismo era un movimiento de carga eléctrica. Las corrientes eléctricas son movimientos de carga eléctrica y, por eso, producen un campo magnético. Cuando dos corrientes eléctricas circulan en el mismo sentido, se atraen. Si circulan en sentido contrario, se repelen.

La unificación de Maxwell supuso una revolución en el mundo de la Física. Casi todas las herramientas que empleamos en nuestra vida cotidiana se basan en el electromagnetismo. Por ejemplo, la web. También está presente en todo nuestro entorno. Es el responsable de que no atravesemos las paredes o no nos precipitemos hasta el centro de la Tierra por efecto de la gravedad.

El electromagnetismo es millones de veces más fuerte que la gravedad, afortunadamente para nosotros. La repulsión electromagnética entre nuestros átomos y los del resto de objetos hace que podamos tocarlos sin atravesarlos. En algunos materiales los electrones se alinean de tal manera que multiplican su repulsión o atracción, y por eso podemos ver el efecto de la fuerza. Es el caso de los imanes.

Maxwell unificó las fuerzas eléctrica y magnética mediante cuatro ecuaciones matemáticas. También comprobó su relación con la velocidad de la luz. Por qué sigue siendo un misterio. La constante eléctrica dividida entre la constante magnética da exactamente la velocidad de la luz. La velocidad de la luz es una constante en la Naturaleza, y también un límite hasta ahora infranqueable. Curiosamente, la velocidad de la fuerza de gravedad también es la velocidad de la luz. Estas casualidades confirmaron a Einstein en su creencia de que todo en la Naturaleza está relacionado, y que existe una teoría del todo.

La relatividad de Einstein

Desde los tiempos del matemático y físico inglés Isaac Newton, los filósofos de las ciencias naturales (nombre que recibían los físicos y químicos) habían intentado comprender la naturaleza de la materia y la radiación, y su interacción en algunos modelos unificados del mundo. La hipótesis que sostenía que las leyes mecánicas eran fundamentales se denominó visión mecánica del mundo. La hipótesis que mantenía que eran las leyes eléctricas las fundamentales recibió el nombre de visión electromagnética del mundo. Ninguna de las dos concepciones era capaz de explicar con fundamento la interacción de la radiación (por ejemplo, la luz) y la materia al ser observadas desde diferentes sistemas de inercia de referencia, o sea, la interacción producida en la observación simultánea por una persona parada y otra moviéndose a una velocidad constante.

En la

...