Teoría de la relatividad

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Enxebre
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Teoría de la relatividad

Mensaje por Enxebre » 17 Ene 2019 18:47

Sí, la teoría moderna más famosa de todas y sin embargo la mayoría no tiene mucha idea de ella a pesar de su importancia y precisamente porque vuelve a romper los esquemas del espacio-tiempo (como ya había hecho Kant)

Libros divulgadores hay muchos pero dejo aquí un par artículos muy simples que acercan esta teoría a todo el mundo y en 5 minutos, el resto es imaginación
La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en cuatro simples pasos

El físico utilizó su imaginación en lugar de las matemáticas para elaborar su mítica ecuación Jueves, 9 Noviembre
Por Mitch Waldrop

La teoría de la relatividad de Albert Einstein es famosa por su predicción de fenómenos bastante extraños pero reales, como el envejecimiento más lento de los astronautas respecto a las personas que vivimos en la Tierra y el cambio en la forma de los objetos a altas velocidades.

La verdad es que si tienes una copia del artículo original de Einstein de 1905 sobre la relatividad, es de lectura fácil. El texto es sencillo y claro y sus ecuaciones son, en su mayoría, álgebra: nada que presente un problema para un estudiante de instituto.

Eso se debe a que el objetivo de Einstein nunca fue elaborar una estrafalaria teoría matemática. Le gustaba pensar de forma visual, creando experimentos en su mente e intentando solucionarlos en su cabeza hasta poder ver las ideas y los principios físicos con una claridad cristalina.

A continuación te explicamos cómo Einstein comenzó sus experimentos mentales con solo 16 años y cómo esto le llevó finalmente a crear la ecuación más revolucionaria de la física moderna.
1895: Persiguiendo un rayo de luz

Para entonces, el desprecio mal disimulado de Einstein por los métodos educativos rígidos y autoritarios de su Alemania natal ya le había supuesto la expulsión del equivalente actual de instituto, por ello se mudó a Zúrich con la esperanza de asistir a la Escuela Politécnica Federal (ETH).Sin embargo, Einstein decidió que primero asistiría durante un año a una escuela en Aarau, una ciudad cercana, para prepararse. La institución hacía hincapié en métodos vanguardistas como el pensamiento independiente y la visualización de conceptos. En ese entorno feliz, pronto empezó a preguntarse cómo sería correr junto a un rayo de luz.

Einstein ya había aprendido en la clase de física qué era un rayo de luz: una serie de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se mueven a 299.792 metros por segundo, la medida de la velocidad de la luz. Si corriera junto a un rayo de luz a esa velocidad, razonaba Einstein, podría ser capaz de observar una serie de campos magnéticos y eléctricos oscilantes justo a su lado, que en el espacio serían aparentemente estáticos.

Pero eso era imposible. Para empezar, dichos campos estáticos violarían las ecuaciones de Maxwell, las leyes matemáticas que codificaban todo aquello que conocían los físicos del momento sobre la electricidad, el magnetismo y la luz. Las leyes eran (y son) bastante estrictas: cualquier onda en los campos tiene que moverse a la velocidad de la luz y no puede permanecer estática, sin excepciones.

Y lo que es peor: los campos estáticos no encajarían con el principio de relatividad, una noción que los físicos han asumido desde los tiempos de Galileo y la era de Newton en el siglo XVII. Básicamente, la relatividad afirmaba que las leyes de la física no podían depender de la velocidad a la que te movieras; todo lo que podías medir era la velocidad de un objeto en relación a otro.

Pero cuando Einstein aplicó este principio en su experimento mental, originó una contradicción: la relatividad dictaba que cualquier cosa que pudiera ver mientras corriese junto a un rayo de luz, incluyendo los campos estáticos, también debería ser algo que los físicos de la Tierra pudiesen crear en el laboratorio. Pero nunca se había observado algo así.

Einstein dio vueltas a este problema durante otros 10 años, durante sus años de universitario en la ETH y tras mudarse a Berna, capital de Suiza, donde se convirtió en examinador en la oficina de patentes suiza. Allí fue donde consiguió resolver la paradoja de una vez por todas.
1904: Medición de la luz desde un tren en movimiento

No fue tarea fácil. Einstein puso a prueba todas las soluciones en las que pudo pensar, pero nada funcionaba. Empujado por la desesperación, empezó a pensar en una noción simple pero radical. Las ecuaciones de Maxwell funcionan para todo, pensó, pero quizá la velocidad de la luz siempre haya sido constante.

En otras palabras, cuando ves pasar volando un rayo de luz, no importa si su fuente se mueve hacia ti, se aleja de ti o se desplaza hacia un lado, ni tampoco importaría la rapidez a la que se mueve dicha fuente. Siempre medirías la velocidad del rayo a 299.792 metros por segundo. Entre otras cosas, eso significaba que Einstein jamás podría ver campos estáticos oscilantes, porque nunca podría atrapar ese rayo de luz.

Esta era la única forma en la que Einstein podía reconciliar las ecuaciones de Maxwell con el principio de relatividad. Aun así, en un principio parecía que su solución tenía un gravísimo defecto. Einstein explicó posteriormente el problema mediante otro experimento mental: imagina disparar un rayo de luz a lo largo de una vía férrea mientras un tren circula en la misma dirección a unos 3.200 metros por segundo.

Alguien que esté junto a las vías mediría la velocidad del rayo de luz mediante el número estándar: 299.792 metros por segundo. Si la velocidad de la luz no fuera constante, las ecuaciones de Maxwell tendrían que funcionar de forma diferente dentro del vagón de tren y se habría violado el principio de relatividad, concluyó Einstein.

Esta aparente contradicción dejó a Einstein devanándose los sesos durante casi un año. Más adelante, en una hermosa mañana de mayo de 1905, se dirigía al trabajo con su mejor amigo, Michele Besso, ingeniero al que conocía desde sus días como estudiante en Zúrich. Ambos estaban debatiendo el dilema de Einstein, algo que hacían con frecuencia. Y de repente, Einstein vio la solución. Trabajó toda la noche y cuando se volvieron a ver la mañana siguiente, Einstein le dijo a Besso: «Gracias. He resuelto completamente el problema».

Mayo de 1905: Un rayo alcanza un tren en movimiento

La revelación de Einstein consistía en que los observadores en movimiento relativo experimentan el tiempo de forma diferente: es perfectamente posible que dos acontecimientos tengan lugar de forma simultánea desde la perspectiva de un observador, pero que ocurran en momentos diferentes desde la perspectiva del otro. Y ambos observadores estarían en lo cierto.

Einstein ilustraría posteriormente este argumento mediante otro experimento mental. Imagina que de nuevo tienes un observador que está junto a las vías mientras pasa el tren. Pero este momento, un rayo alcanza el primer y último vagón justo cuando pasa frente a él el vagón central del tren. Debido a que ambos impactos ocurren a la misma distancia del observador, su luz llega al ojo al mismo tiempo. Así que este observador puede afirmar sin equivocarse que ambos han sucedido de manera simultánea.

Mientras tanto, el otro observador está sentado en el punto medio exacto de este tren. Desde su perspectiva, la luz de ambos impactos también tiene que viajar la misma distancia, y del mismo modo medirá la velocidad de la luz como igual en ambas direcciones. Pero debido al movimiento del tren, la luz que procede del rayo en el vagón de cola tiene que viajar más distancia hasta el observador, alcanzándolo unos instantes más tarde respecto a la luz procedente del primer vagón. Debido a que los pulsos de luz han llegado en momentos diferentes, dicho observador solo puede concluir que los impactos no han sido simultáneos y que el impacto frontal sucedió primero.

En resumen, Einstein se dio cuenta de que lo que es relativo es la simultaneidad. Una vez aceptas eso, todos los efectos extraños que asociamos a la relatividad son simplemente una cuestión de álgebra.

Einstein redactó rápidamente sus ideas en un estado de euforia extrema y envió su artículo para que fuera publicado pocas semanas después. Le otorgó un título (Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento) que reflejaba su lucha por reconciliar las ecuaciones de Maxwell con el principio de la relatividad. Como conclusión incluyó un agradecimiento a Besso («a quien agradezco por algunas sugerencias valiosas») lo que garantizó a su amigo ser recordado por la posteridad.

Septiembre de 1905: Masa y energía

Sin embargo, este primer artículo no fue el último. Einstein siguió obsesionado con la relatividad durante todo el verano de 1905 y en septiembre envió un segundo artículo como una especie de idea adicional.

Estaba basado en otro experimento mental. Imagina un objeto en reposo, escribía. Ahora imagina que espontáneamente emite dos pulsos de luz idénticos en direcciones opuestas. Este objeto permanecerá quieto, pero debido a que cada pulso transporta cierta cantidad de energía, el contenido de energía del propio objeto disminuirá.

Ahora bien, decía Einstein, ¿cómo vería este proceso un observador en movimiento? Desde su perspectiva, el objeto simplemente seguiría moviéndose en línea recta mientras los dos pulsos echan a volar. Pero aunque la velocidad de los pulsos sería la misma (la velocidad de la luz) sus energías serían diferentes: el pulso que se mueve hacia delante, en la dirección del movimiento, tendría una energía mayor que el que se mueve hacia detrás.

Mediante fórmulas algebraicas, Einstein demostró que para que todo esto fuera coherente, el objeto no solo tiene que perder energía cuando emite estos pulsos de luz, sino que también tendría que perder un poco de masa. O, en otras palabras, la masa y la energía son intercambiables.

Einstein escribió una ecuación en la que relacionaba ambos conceptos. Empleando la notación actual, que abrevia la velocidad de la luz mediante la letra c, creó la que probablemente sea la ecuación más famosa de la historia: E = mc2.
https://www.nationalgeographic.es/cienc ... ples-pasos
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Enxebre » 17 Ene 2019 18:54

Ahora dejo una aplicación práctica (me salto la discusión de lo que es una teoría en ciencia, porque no hay un consenso sobre las definiciones y ni de broma la teoría de cuerdas es un error llamarla teoría como dice el autor, sólo destacar que contrariamente a lo que piensa algún forero aquí, una teoría puede estar más que demostrada y seguir llamándose teoría). El GPS no funcionaría sin la teoría de la relatividad
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

Se puede decir que la teoría de la relatividad de Einstein se divide en dos teorías: la teoría especial de la relatividad y la teoría general de la relatividad. Los postulados de ambas han sido ampliamente corroborados por innumerables experimentos y observaciones de diversa naturaleza que se han venido llevando a cabo desde que estas teorías fueron dadas a conocer a principios del siglo XX hasta nuestros días. Esto es, la teoría de la relatividad lo es en un sentido estricto y está absolutamente demostrada. No voy a entrar aquí a explicar en detalle en qué consisten estos postulados con sus diversas implicaciones ni cómo se han comprobado; sólo quiero remarcar hasta qué punto están demostrados, y en qué grado nos afectan, que incluso un instrumento de uso tan cotidiano y familiar como es el GPS sería absolutamente inoperativo si no se conocieran ciertos efectos relativistas derivados de esta teoría y se tuvieran en cuenta en el uso y diseño de este instrumento.

El GPS, o Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System), consiste en una constelación de al menos 24 satélites que orbitan alrededor de la Tierra en 6 planos orbitales distintos, y a una altitud de unos 20.200 km sobre la superficie terrestre.

Estos satélites emiten constantemente señales de radio que son recibidas por el receptor de GPS que tengamos con nosotros. Básicamente, la señal que emite cada satélite en un instante dado informa al receptor de dos cosas: la posición del satélite en el momento de emitir esa señal y el tiempo, o el momento, en el que se ha emitido dicha señal. Esto último es posible gracias a que cada satélite GPS lleva a bordo un reloj atómico de gran precisión. Por lo tanto, el aparato receptor de GPS que tengamos recibe en cada instante las dos informaciones mencionadas (los tiempos en los que las señales que recibe fueron emitidas desde cada satélite y la posición de cada satélite en el instante en el que se emitió la señal). Nuestro aparato receptor compara estos tiempos con su reloj interno y, dado que la señal de radio viaja a la velocidad de la luz (unos 300.000 km/s [1.080.000.000 km/h]), sabiendo además las posiciones de los satélites, el aparato receptor puede resolver su propia posición en cada instante. Sin embargo, según la teoría de la relatividad, el tiempo no transcurre igual para todos. Es decir, el tiempo a bordo de los satélites GPS transcurre a distinta velocidad en comparación a cómo lo hace el tiempo para nosotros.
Imagen
Cada satélite GPS viaja en su órbita alrededor de la Tierra a casi 4 km/s (14.400 km/h) y al estar a una distancia de unos 20.200 km, el potencial gravitatorio que experimenta es menor que el que experimenta el usuario del GPS situado sobre la superficie de la Tierra. De hecho, este potencial gravitatorio para el satélite viene a ser ¼ del valor en la superficie. Recordemos que el potencial gravitatorio (la gravedad si se prefiere) disminuye a medida que nos alejamos de la Tierra. Estos dos hechos (velocidad y potencial gravitatorio distintos) influyen en la manera en la que el tiempo transcurre, y es medido por el reloj de a bordo, en un satélite GPS en comparación a cómo transcurre sobre la superficie para nosotros quienes, además, nos movemos a velocidades mucho menores que la de los satélites de GPS.

Esta diferencia en el transcurrir del tiempo es en extremo pequeña, imperceptible absolutamente para los sentidos pero absolutamente relevante para que el receptor de GPS calcule su posición a partir de los tiempos que recibe en las señales de radio procedentes de los satélites GPS. En concreto, debido a la diferencia en velocidad entre el satélite y nosotros, su reloj interno se retrasa en unas 7 millonésimas de segundo por día con respecto a un reloj estacionario o que se mueva dentro de un coche o un avión en la Tierra y, por lo tanto, con respecto al reloj en el receptor GPS que porta el usuario. Por otra parte, al estar en un potencial gravitatorio menor, el reloj a bordo de los satélites se adelanta con respecto a uno sobre la superficie terrestre en unas 46 millonésimas de segundo por día. Estos valores son exactamente los que predicen, respectivamente, las teorías especial y general de la relatividad promulgadas por Einstein a principios del siglo XX. Quiero hacer hincapié aquí en el hecho de que los relojes se adelantan o se retrasan en estos casos porque miden un tiempo que se adelanta o se retrasa. Es el ‘tiempo’, como entidad física, lo que no es fijo. Los relojes simplemente miden este hecho, de ahí que ellos también se adelanten o se retrasen.

La consecuencia de la combinación de ambos efectos resulta en que los relojes a bordo de los satélites GPS se adelanten en unas 39 millonésimas de segundo por día. Se trata, en efecto, de un valor muy pequeño pero recordemos que la velocidad de la luz es muy grande. Un adelanto así implica un error en la determinación de la posición de 300.000 km/s x 0.000039 s = 11,7 km al cabo de un día si la corrección relativista no se aplicase al tiempo medido por el reloj a bordo de los satélites. De hecho, este error es sólo horizontal. Cuando estos cálculos se aplican en el sistema GPS a la medida de error en el eje vertical; esto es, en altitud, el error acumulado al cabo de un día sería de unos 700 m (5 km al cabo de una semana). ¿Se imaginan un equipo de rescate tratando de encontrar así a un alpinista herido o a una pequeña embarcación en el mar?

Principales efectos relativistas en el tiempo medido a bordo de un satélite GPS en comparación al tiempo medido por un reloj estacionario sobre la superficie terrestre. Crédito: Perimeter Institute of Theoretical Physics

La manera en la que se corrige este efecto es mediante el ajuste de la frecuencia de fábrica de los relojes atómicos de los satélites antes de ser lanzados al espacio, la cual se disminuye de su frecuencia operativa en la Tierra de 10,23 megahercios a 10,22999999543 megahercios. La diferencia entre estos valores es el llamado ‘desplazamiento de frecuencia de fábrica’ (factory frequency offset). Sin este ajuste, predicho por la teoría de la relatividad de Einstein, el GPS sería absolutamente inoperativo e inviable.

La velocidad orbital de un satélite o de cualquier otro cuerpo en órbita circular alrededor de la Tierra varía en función de la altura de la órbita, y dado que el potencial gravitatorio depende de la altura orbital, se puede mostrar en una gráfica la medida en la que un reloj se adelanta con respecto a otro estacionario en la superficie terrestre en función del radio de la órbita.

Adelanto diario en microsegundos (millonésimas de segundo) en una órbita circular en función del radio orbital expresado como número de veces el radio de la Tierra. El radio de la Tierra en esta gráfica es ‘re’ y el radio orbital es ‘rs’. De esta forma, por ejemplo, un r = rs/re = 3 significa que el radio de la órbita es 3 veces el radio terrestre, lo que implica que la altura de esa órbita sea de 2 radios terrestres. Valores negativos en el adelanto diario implican un retraso. ISS se refiere a la Estación Espacial Internacional y GeoSat se refiere a los satélites geoestacionarios.

Como vemos en la gráfica, el tiempo en los satélites GPS se adelanta unos 39 microsegundos por día como se ha visto antes, mientras que el tiempo en la Estación Espacial Internacional (ISS, International Space Station) se retrasa unos 24 microsegundos al día con respecto al tiempo para alguien en la Tierra. Esto quiere decir que al volver a la Tierra, un astronauta que haya pasado 6 meses a bordo de la ISS nos encontrará 6 meses y 4,4 milésimas de segundo más viejos.

La magnitud de los tiempos en que se retrasa o se adelanta el reloj a bordo de los satélites es muy pequeña porque la diferencia en potencial gravitatorio con respecto a nosotros es muy pequeño y porque sus velocidades, a pesar de ser muy altas para nosotros, están aún muy alejadas de la velocidad de la luz, que es unas 75.000 veces más rápida que la velocidad de un satélite GPS. La máxima velocidad a la que jamás haya viajado un ser humano en la historia es de algo más de 12 km/s, que vino a ser aproximadamente la velocidad máxima puntual durante los vuelos Apollo a la Luna, lo cual viene a ser unas 25.000 veces más despacio que la velocidad de la luz. A estas velocidades los efectos relativistas en humanos son imperceptibles, pero esto no hace a los efectos menos reales, como se ha visto en el caso del GPS. Si pudiéramos viajar a velocidades más altas y algo comparables a la de la luz, los cambios serían absolutamente perceptibles.

Como dijo Einstein “el tiempo es lo que mide un reloj” y, como él postuló, los relojes miden cosas distintas según viajen a velocidades distintas o estén situados bajo el efecto de campos gravitatorios de distinta intensidad. Estos efectos no tienen origen en la mecánica del reloj ni tienen que ver con nuestra percepción sensorial, sino que se deben a la naturaleza física del universo, la cual no tiene por qué ser intuitiva inmediatamente. Como dije antes, es el ‘tiempo’, como entidad física, lo que no es fijo. Los relojes simplemente miden cómo transcurre el tiempo, y de ahí que ellos también se adelanten o se retrasen unos respecto a otros debido a los efectos relativistas descritos aunque la mecánica de los relojes y su precisión sean perfectas.
https://www.investigacionyciencia.es/bl ... -gps-12696
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Teoría de la relatividad

Mensaje por El Maestro Golpeador » 17 Ene 2019 21:43

Para que veáis que soy enrollado os traigo uno de los mejores canales de YouTube de divulgación científica. De física, concretamente :


https://www.youtube.com/channel/UCQX_MZ ... xkywkLEgfA

No hace falta que me deis las gracias.



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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Avicena » 20 Ene 2019 11:51

Es la consecuencia lógica de algo muy raro para nuestra intuición, que la velocidad de la luz es absoluta no cambia.
La velocidad en la física clásica era relativa dependía del observador, si este estaba en movimiento o no y si el observador iba en la misma dirección y sentido, la velocidad relativa era menor para el observador.
El espacio y el tiempo eran absolutos, lo más intuitivo, pues no, según la relatividad, da lo mismo el observador, la velocidad de la luz es la misma, eso solo es posible dilatándose el tiempo y contrayéndose el espacio.
Es algo muy extraño y perturbador.
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por xmigoll » 20 Ene 2019 12:24

Avicena escribió:Es la consecuencia lógica de algo muy raro para nuestra intuición, que la velocidad de la luz es absoluta no cambia.
La velocidad en la física clásica era relativa dependía del observador, si este estaba en movimiento o no y si el observador iba en la misma dirección y sentido, la velocidad relativa era menor para el observador.
El espacio y el tiempo eran absolutos, lo más intuitivo, pues no, según la relatividad, da lo mismo el observador, la velocidad de la luz es la misma, eso solo es posible dilatándose el tiempo y contrayéndose el espacio.
Es algo muy extraño y perturbador.
"Lógica de algo muy raro para nuestra intuición" suena a Dios, Avicena. ¿Estoy hablando con un converso?

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Avicena » 21 Ene 2019 01:59

xmigoll escribió:
Avicena escribió:Es la consecuencia lógica de algo muy raro para nuestra intuición, que la velocidad de la luz es absoluta no cambia.
La velocidad en la física clásica era relativa dependía del observador, si este estaba en movimiento o no y si el observador iba en la misma dirección y sentido, la velocidad relativa era menor para el observador.
El espacio y el tiempo eran absolutos, lo más intuitivo, pues no, según la relatividad, da lo mismo el observador, la velocidad de la luz es la misma, eso solo es posible dilatándose el tiempo y contrayéndose el espacio.
Es algo muy extraño y perturbador.
"Lógica de algo muy raro para nuestra intuición" suena a Dios, Avicena. ¿Estoy hablando con un converso?
No, de momento no, soy muy escéptico.jajaja
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 21 Ene 2019 09:19

Intuitivamente es evidente que el Sol y la Luna se mueven, mientras que la Tierra está quieta.
Además lo dice la Biblia, poca broma. :guino:

https://bibliaparalela.com/joshua/10-12.htm

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Enxebre » 21 Ene 2019 11:09

Edison escribió:Intuitivamente es evidente que el Sol y la Luna se mueven, mientras que la Tierra está quieta.
Además lo dice la Biblia, poca broma. :guino:

https://bibliaparalela.com/joshua/10-12.htm
Pero es algo mucho más fácil de comprobar al tener que usar las fuerzas inerciales, que son fuerzas ficticias que se aplican al usar un sistema de coordenadas no inercial, es decir, donde la Tierra no se mueve y ese es el que usamos intuitivamente. Resumiendo, para que la mecánica newtoniana funcione en este sistema debemos añadir distintas fuerzas ficticias, que van desde la fuerza de Coriolis o la fuerza centrífuga a la que se usa en problemas sencillos como el del ascensor o cuando el bus pega un frenazo donde el sistema de coordenadas fijo estaría en el bus y el ascensor

Vamos que no hace falta hacer experimentos complejos para comprobarla, al contrario de lo que pasa con la relatividad

Añadir que por mucho que se repita en el lenguaje coloquial que el Sol está fijo, el Sol también se mueve y no lentamente precisamente (200 km/s), así que los antiguos no mentían :juas
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 21 Ene 2019 12:37

Enxebre escribió:
Edison escribió:Intuitivamente es evidente que el Sol y la Luna se mueven, mientras que la Tierra está quieta.
Además lo dice la Biblia, poca broma. :guino:

https://bibliaparalela.com/joshua/10-12.htm
Pero es algo mucho más fácil de comprobar al tener que usar las fuerzas inerciales, que son fuerzas ficticias que se aplican al usar un sistema de coordenadas no inercial, es decir, donde la Tierra no se mueve y ese es el que usamos intuitivamente. Resumiendo, para que la mecánica newtoniana funcione en este sistema debemos añadir distintas fuerzas ficticias, que van desde la fuerza de Coriolis o la fuerza centrífuga a la que se usa en problemas sencillos como el del ascensor o cuando el bus pega un frenazo donde el sistema de coordenadas fijo estaría en el bus y el ascensor

Vamos que no hace falta hacer experimentos complejos para comprobarla, al contrario de lo que pasa con la relatividad

Añadir que por mucho que se repita en el lenguaje coloquial que el Sol está fijo, el Sol también se mueve y no lentamente precisamente (200 km/s), así que los antiguos no mentían :juas
Mi origen de coordenadas soy yo, cuando camino muevo todo el universo. Y en las antípodas están cabeza abajo. :guino:

Bromas aparte, la teoría de la relatividad especial no tiene una gran complejidad, en el fondo consiste en sacar las conclusiones lógicas del experimento de Michelson y Morley, si se acepta el principio de relatividad de Galileo. Por poco intuitivas que puedan parecer estas conclusiones, el principio de relatividad tampoco le parecería mucho más razonable a Aristóteles o a Tomás de Aquino.

Luego está el tema de la relación entre la masa gravitatoria y la inercial. Lo que realmente sucede cuando uno de los gemelos decide encontrarse con su hermano ya no es tan asequible.

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Enxebre » 21 Ene 2019 13:25

Hombre, Santo Tomás sigue a Aristóteles y Aristóteles era un poco magufo, ya que no creía en la experimentación, su proto-ciencia se basaba unicamente en la observación y así tenemos la teoría de la "vida espontánea", algo que también sostenían los egipcios con los escarabajos peloteros

Galileo sí hacía experimentos y por eso con él la ciencia da un gran paso. Otro de los méritos de Einstein era su capacidad de hacer experimentos mentales que después puestos en práctica, resultaron ser certeros y que sus explicaciones no caían en jerga científica, de ahí esa máxima "si no eres capaz de explicar algo de forma que no lo entienda tu abuela, entonces realmente no sabes"

Otro de los aspectos claves es tratar el tiempo como una cuarta dimensión

Imagen

Lo de los gemelos supongo que te refieres al paso del tiempo, yo creo que sí está demostrado por el tema de los GPS, hay que tener en cuenta que no hablamos de vivir más tiempo, sino que el tiempo se relantiza o acelera con la velocidad, vamos que si el tiempo es relativo significa que la experiencia temporal es la misma, pero en un marco absoluto (años terrestres) los tiempos son distintos.

Para el tema de las masas, otro concepto que rompe esquemas es el que la masa se acerque hacia el infinito conforme nos acercamos a la velocidad de la luz y de ahí surge la imposibilidad de viajar a mayor velocidad, con todo, hay teorías que hablan de sortear esa barrera como los taquiones, algo muy usado en la ciencia-ficción, pero de momento ni con neutrinos ni con nada

Explicado de forma chapucera pero con un par de formulas

http://lahoracero.org/por-que-no-se-pue ... ue-la-luz/

Abrí este hilo por la lectura de el "Universo Elegante" de Brian Greene, muy divulgativo aunque voy a un ritmo lento (eso sí, lo leo en inglés), que empieza con la relatividad y acaba con la teoría de cuerdas
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 21 Ene 2019 14:08

Por si alguien no la conoce: https://es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_de_los_gemelos

Una vez que conoces el truco ya no mola tanto ver a Charlton Heston en El planeta de los simios.

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por xmigoll » 21 Ene 2019 17:10

Avicena escribió:Es la consecuencia lógica de algo muy raro para nuestra intuición, que la velocidad de la luz es absoluta no cambia.
La velocidad en la física clásica era relativa dependía del observador, si este estaba en movimiento o no y si el observador iba en la misma dirección y sentido, la velocidad relativa era menor para el observador.
El espacio y el tiempo eran absolutos, lo más intuitivo, pues no, según la relatividad, da lo mismo el observador, la velocidad de la luz es la misma, eso solo es posible dilatándose el tiempo y contrayéndose el espacio.
Es algo muy extraño y perturbador.
Perturbador y extraño es llegar a comprender el verdadero porqué de la limitación de la luz a 300.000 km/s.
Y esto que puede parecer un hecho casi casual, puede ser que no lo sea tanto y responda a la configuración esférica que tiene nuestro universo, o eso están empezando a pensar observando y comparabdo sucesivas veces la fotografía de la radiación cósmica de fondo, y la necesidad de que la luz permanezca dentro de él sin poder llegar a una velocidad aun más alta que la impulsaria, necesariamwnte, fuera de nuestro universo.
Vamos a ver que deparan los próximos años. Aquí en Zaragoza varios físicos trabajan en esta idea que supondrá un avance significativo en lo que se conoce sobre la luz y su forma de comportarse. Sabemos que existen fenómenos que superan la velocidad de la luz y para comprenderlos mejor se necesita conocer todo lo posible sobre esta con más precisión que la actual.

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Miguel O » 24 Ene 2019 15:02

Si no se puede viajar más rápido que la luz, un cuerpo cuyo centro de masas va a la velocidad de la luz no podría además rotar ¿no?
Trapos y tontos. Herramienta de control solo igualable a las sectas.

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por xmigoll » 24 Ene 2019 15:43

Miguel O escribió:Si no se puede viajar más rápido que la luz, un cuerpo cuyo centro de masas va a la velocidad de la luz no podría además rotar ¿no?
El Big Bang, el aumento de la distancia entre las galaxias más lejanas y el entrelazamiento cuántico, han sido y son fenómenos que, fantasmagoricamente, superan la velocidad de la luz al producirse.
En cuanto a lo otro que planteas, en principio un cuerpo nunca puede alcanzar la velocidad de la luz, por lo tanto la respuesta sería no.

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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 24 Ene 2019 16:04

Salvo en las novelas de ciencia ficción (en realidad ficción, no ciencia) ningún objeto material puede viajar a la velocidad de cualquier perturbación electromagnética en el vacío, y menos aún rotar.

Exactamente c0 = 299 792 458 m/s por la definición del metro, creo que desde 1983. Aunque esta definición es casi tan exótica como la definición del segundo.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... uncon.html

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Edison
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 24 Ene 2019 16:38

Aquí está mejor, la tabla anterior tenía algún defecto de nomenclatura, como usar cursiva donde no toca:

https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2010-927

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Enxebre
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Enxebre » 24 Ene 2019 20:12

Edison escribió:Salvo en las novelas de ciencia ficción (en realidad ficción, no ciencia) ningún objeto material puede viajar a la velocidad de cualquier perturbación electromagnética en el vacío, y menos aún rotar.

Exactamente c0 = 299 792 458 m/s por la definición del metro, creo que desde 1983. Aunque esta definición es casi tan exótica como la definición del segundo.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... uncon.html
La hard sci-fi tiene mucho de ciencia, y lo de los taquiones no es un invento de escritores, sin embargo la mayoria se acoge a esa limitacion, hasta la fecha nada que contenga masa, por pequeña que sea, ha superado esa barrera, se creyo que los neutrinos si podian pero fue un error de medicion
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Edison » 24 Ene 2019 22:17

Enxebre escribió:
Edison escribió:Salvo en las novelas de ciencia ficción (en realidad ficción, no ciencia) ningún objeto material puede viajar a la velocidad de cualquier perturbación electromagnética en el vacío, y menos aún rotar.

Exactamente c0 = 299 792 458 m/s por la definición del metro, creo que desde 1983. Aunque esta definición es casi tan exótica como la definición del segundo.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... uncon.html
La hard sci-fi tiene mucho de ciencia, y lo de los taquiones no es un invento de escritores, sin embargo la mayoria se acoge a esa limitacion, hasta la fecha nada que contenga masa, por pequeña que sea, ha superado esa barrera, se creyo que los neutrinos si podian pero fue un error de medicion

En mi opinión, si no se puede comprobar que algo existe (sean los ángeles o los taquiones) solo queda suponer que no existe. Por muy bonitas que puedan ser las ecuaciones con números imaginarios.

Pero me haría mucha ilusión estar equivocado. ;-)

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Miguel O
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por Miguel O » 25 Ene 2019 17:42

xmigoll escribió:
Miguel O escribió:Si no se puede viajar más rápido que la luz, un cuerpo cuyo centro de masas va a la velocidad de la luz no podría además rotar ¿no?
El Big Bang, el aumento de la distancia entre las galaxias más lejanas y el entrelazamiento cuántico, han sido y son fenómenos que, fantasmagoricamente, superan la velocidad de la luz al producirse.
En cuanto a lo otro que planteas, en principio un cuerpo nunca puede alcanzar la velocidad de la luz, por lo tanto la respuesta sería no.
Tengo entendido que realmente la distancia entre las galaxias no es porque las galaxias se muevan más rápido que la luz, si no que es porque el espacio-tiempo en sí crece con la expansion. Lo mismo con la inflación tras el Big Bang. Realmente no estaríamos hablando de algo que se desplaza más rápido que la luz. Los objetos no se moverían, si no que el espacio en sí crecería. Respecto a lo del entrelazamiento cuantico he leido que puede que sea debido a alguna causa ajena al espacio tiempo.
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Re: Teoría de la relatividad

Mensaje por xmigoll » 25 Ene 2019 20:40

Miguel O escribió:
xmigoll escribió:
Miguel O escribió:Si no se puede viajar más rápido que la luz, un cuerpo cuyo centro de masas va a la velocidad de la luz no podría además rotar ¿no?
El Big Bang, el aumento de la distancia entre las galaxias más lejanas y el entrelazamiento cuántico, han sido y son fenómenos que, fantasmagoricamente, superan la velocidad de la luz al producirse.
En cuanto a lo otro que planteas, en principio un cuerpo nunca puede alcanzar la velocidad de la luz, por lo tanto la respuesta sería no.
Tengo entendido que realmente la distancia entre las galaxias no es porque las galaxias se muevan más rápido que la luz, si no que es porque el espacio-tiempo en sí crece con la expansion. Lo mismo con la inflación tras el Big Bang. Realmente no estaríamos hablando de algo que se desplaza más rápido que la luz. Los objetos no se moverían, si no que el espacio en sí crecería. Respecto a lo del entrelazamiento cuantico he leido que puede que sea debido a alguna causa ajena al espacio tiempo.
Cierto. La relatividad especial dice que ningún cuerpo puede moverse por el espacio a velocidad igual o superior a la luz, no que el espacio en sí mismo no pueda mover se a la velocidad que desee.
En cuanto al entrelazamiento cuántico, vamos a ver que pasa en los próximos meses pues parece ser, todavía quedaría la confirmación pendiente, que se ha podido trasladar información a través de este nexo, cuando en principio esro no deberianser posible. Pero sea cierto o no que este suceso fantasmagórico sucede, deberá siempre estar englobado dentro del marco del espacio tiempo.

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