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TEORIA DE LA RELATIVIDAD

04/15/23M. C. J. Agustín Flores Avila

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El desarrollo de la física, en la construcción del conocimiento por la humanidad, ha dejado marcas que de alguna forma son parteaguas a los que nos referimos como un “antes” y un “después”.

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Así podemos hacer referencia a la FISICA de los griegos, la cual ha sido caracterizada por los especialistas como la física de los “porqués”. Esto marca la época de A. C. en los siglos que esta cultura floreció. Arquímides fue su principal protagonista.

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Galileo Galilei (1564-1642) fue otro gran impulsor de la FISICA siendo recordado, entre otros aspectos, por haber modificado el paradigma del estudio de la física de los “porqués” al “como”, lo que implicó su necesaria matematización. Fue el gran genio del renacimiento.

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Isaac Newton (1642-1727) reinó durante más de 200 años con su mecánica clásica, basada en sus tres famosas leyes que durante todo ese tiempo fueron empleadas para describir y explicar casi todo lo relacionado con las ciencias. Fue el gran físico de la época moderna.

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Albert Einstein (1879-1955) con su Teoría de la Relatividad dio un gran impulso a la ciencia y la tecnología y modificó la concepción que se tenía del universo. Es el gran genio de la época contemporánea.

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Hacia 1905 da a conocer su Teoría Especial de la Relatividad en la que estudia las Leyes de la Física en sistemas que se desplazan entre si a velocidad constante.

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Una década después, hacia 1915, da a conocer su Teoría General de la Relatividad en la que estudia las Leyes de la Física en sistemas que se desplazan entre si a velocidad variable, es decir, sistemas acelerados.

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No obstante la trascendencia de sus Teorías, que impulsaron el desarrollo científico y tecnológico de la era contemporánea, a Einstein le otorgan el Premio Nobel en 1921 por el efecto fotoeléctrico que da a conocer en 1905.

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El desarrollo de la Teoría Especial de la Relatividad, se basa en dos postulados.

1.- Las leyes de la física pueden ser expresadas mediante ecuaciones de la misma forma en todos los marcos de referencia que se muevan a velocidad constante los unos con respecto a los otros.

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2.- La velocidad de la luz en el espacio libre tiene el mismo valor para todos los observadores independientemente de su estado de movimiento.

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Para desarrollar la Teoría Especial hace uso de las Transformaciones de Galileo y las Transformaciones de Lorentz, que nos permiten estudiar las leyes de la física en sistemas que se mueven a velocidad constante entre sí.

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De esta manera y mediante manipulaciones matemáticas elementales se encuentra que las dimensiones de un cuerpo se contraen cuando se miden en un sistema en movimiento con respecto a otro que se encuentre en reposo. A este hecho se le conoce como “contracción de Lorentz Fitzgerald”.

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También se encuentra que la masa de un cuerpo en movimiento se incrementa cuando se mide con respecto a otro que se encuentra en reposo. Es decir, un cuerpo en movimiento se hace más pesado

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Asimismo descubre que el tiempo marcha mas lento cuando se mide en un sistema en movimiento con respecto a otro que se encuentre en reposo.

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Finalmente se arriba a la famosísima expresión matemática que nos muestra la equivalencia entre la masa y la energía:

E m c2