LA RELATIVIDAD PARA PRINCIPIANTES
2. La Teoría de la Relatividad
4. Materia y energía
1. Introducción
En Relatividad para principiantes, el doctor Shahen Hacyan el cual es licenciado en física por la UNAM y obtuvo su doctorado en física teórica en la Universidad de Sussex demuestra y soluciona diferentes problemas muy actuales que afrontan los científicos difundiendo en el lector la inquietud por conocerlos y discernirlos.
Fue propuesta por el científico alemán Albert Einstein en 1915
Surgió a partir de la incompatibilidad entre el principio de relatividad galileano y la teoría electromagnética de Maxwell.
Einstein postuló que
Las ecuaciones de Maxwell describen el comportamiento del campo electromagnético en cada punto del espacio y en cada instante de tiempo
El principio de la relatividad de galileo proponía que se puede pasar de un sistema de referencia a otro sin cambiar la forma de las ecuaciones
Einstein se dio cuenta que la masa y la energía de un cuerpo aparecen siempre unidas de una manera muy conspicua en las ecuaciones de su teoría.
Afirmar una equivalencia entre la masa y la energía
Expresada por la
fórmula:
En la teoría de la relatividad, cuando un cuerpo se encuentra en reposo (es decir, V = 0), posee una energía que es justamente mc2.
Einstein concluye que un cuerpo aún en reposo posee una energía almacenada en forma de masa.
La fórmula de Einstein E = mc2 afirma que un solo kilogramo de materia equivale aproximadamente a toda la energía que se consume en la Tierra en una hora.
Las ecuaciones de Maxwell deben tener la misma forma en cualquier sistema de referencia inercial.
La velocidad de la luz (en el vacío) es la misma en cualquier sistema de referencia inercial.
Las velocidades no se adicionan o sustraen simplemente, pues hay que tomar en cuenta también cómo se mide el tiempo en un sistema de referencia dado.
La velocidad de la luz en el vacío es una constante fundamental de la naturaleza, independiente de quién la mida
6. La Apariencia óptica de los cuerpos en movimiento
3. Espacio - Tiempo
El tiempo no transcurre igual para diferentes observadores la cual es una de las teorías de Einstein más impresionantes y sorprendentes
Es importante señalar que el efecto predicho por Einstein sólo es perceptible a velocidades cercanas a la de la luz.
Si por ejemplo dos sucesos trascurren en la misma área o sector con un intervalo de tiempo (t). por otro lado, si un sistema de referencia se mueve con una velocidad (v) con respecto al primero, lo cual los dos sucesos suceden con un intervalo de tiempo (t) dado por la siguiente fórmula
EL FACTOR DE LORENTZ
El tiempo transcurrido entre dos sucesos, en un sistema de referencia en el que los dos sucesos ocurren en el mismo punto. Al tiempo así medido, los físicos llaman tiempo propio.
TEORIA DE EINSTEIN O CONTRACCIÓN DE LA LONGITUD
LA CUARTA DIMENSIÓN
Se podría pensar que un cuerpo en movimiento sufre una contracción tanto cómo se percibe el tamaño de un cuerpo en un sistema de referencia en el que éste aparece en movimiento.
La simultaneidad es una concepto relativo
¿Cómo se ven
los cuerpos que se mueven a velocidades muy altas?
La apariencia óptica de un cuerpo que se mueve con una velocidad comparable con la de la luz debe verse deformado.
La luz recibida simultáneamente de un objeto en movimiento no parte simultáneamente de todas sus partes
Se combina con
La contracción relativista del tiempo para
deducir qué apariencia tiene un cuerpo cuya velocidad es cercana a la luminosa.
La apariencia óptica de un cuerpo en movimiento se ve afectada por el tiempo desigual que tarda la luz en llegar de diferentes partes.
Un objeto lejano (cuyo tamaño aparente es
pequeño) no se ve deformado ni contraído
5. La luz
Su naturaleza.
¿Más rápido que la luz?
La luz era reconocida como una onda, pero se cuestionaba su medio de propagación.
Todo cuerpo caliente irradia energía en forma de luz, pero esta energía en cada onda dependía de la temperatura del cuerpo emisor.
Max Planck postula la emisión de la radiación de un cuerpo a través de la propagación de la luz en paquetes de energía, usando la fórmula de (hv), en donde la energía es inversamente proporcional a la longitud de la onda.
La velocidad de la luz es inalcanzable por la energía que requiere, energía que solo posee una partícula vacía.
Para alcanzar la velocidad de un punto A a un B hay dificultades técnicas y de espacio-tiempo.
Dadas las dificultades se estudia las posibilidades a través de la física.
Einstein postula que la luz no son ondas, sino que son partículas.
La onda-partícula, esta característica pasó a ser una propiedad fundamental de la naturaleza a nivel atómico, que pertenece a la mecánica cuántica.
El fotón es la partícula de la luz, pero a su vez se comporta como una onda.
Principio de causalidad: La causa y efecto son invariables.
Este no es aplicable a las partículas con mayor velocidad que la luz = Taquiones.
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Se comprende que:
La velocidad de la luz es una barrera natural a todas las velocidades en la naturaleza, por lo que todo cuerpo masivo está restringido a moverse más lentamente que la luz.
La energía de un cuerpo aumenta indefinidamente a medida que su velocidad y tiende a la velocidad luminosa
Al adquirir una nueva masa m’, se interpreta un aumento de energía del cuerpo.
Integrantes: Cárdenas Paula, Galindo Andrés, Martínez Julieth y Padilla Lina - Grupo 1F