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Como nació la relatividad
de Einstein
Fabián Romo Proaño
"pegazi51@netscape.net"
Cuando James Clerk Maxwell,
en 1888, estableció las ecuaciones de la Radiación
Electromagnética que reflejaban la realidad de un mundo
dominado por la Luz, él no sabía, pero su trabajo
había definido lo único REAL, INMUTABLE y ETERNO
de nuestro universo, pues todo el resto: formas, masas, dimensiones
y distancias que observamos diariamente, dependen de nuestro
estado de movimiento, es decir son diferentes para cada uno,
es decir, la realidad sólida y tangible tal como la concebimos,
NO EXISTE.
Inmutable
De hecho, todas las leyes del
universo son de tal naturaleza, que la velocidad de la luz medida
en el vacío por cualquier observador, en cualquier estado
de movimiento, siempre será la misma, pues es lo único
inmutable.
Como dijo alguna vez Poincare,
es como si toda la naturaleza se hubiera confabulado para que
la luz sea lo único perfecto y si esa era la realidad,
entonces debe ser una ley de la naturaleza.
La obra más importante
de Maxwuell talvez fue el TRATADO SOBRE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO,
escrito en 1873, en el cual publicó las ecuaciones diferenciales
que describen la naturaleza de los campos electromagnéticos
en términos de espacio y tiempo, igual que el universo
que está hecho de espacio y tiempo.
Albert Einstein
A inicios del siglo XX, Einstein
enunció su Teoría de la Relatividad y las Consideraciones
Cosmológicas de la misma, en base a un desarrollo puramente
teórico. Que maravillosa es la Ciencia, pues, al igual
que en otras ocasiones, fue capaz de predecir el Universo y su
comportamiento, sin necesidad de haberlo visto; es decir, el
universo fue predicho por la Física y por las Matemáticas.
Las contribuciones para el
establecimiento de la Teoría de la Relatividad, fueron
hechas por muchas personas, entre la cuales podemos destacar
a Maxwell, Lorentz y Poincare.
Relatividad
Newton y su ciencia habían
dominado la Física por más de 200 años,
pues se pensó que describía correctamente la naturaleza,
pero hace más o menos 100 años se detectó
un error, el cual fue seguido de la solución, los dos,
el error y la solución, fueron obra de Albert Einstein.
La Relatividad dice que si
un móvil -vagón de tren, avión, etc.- está
moviéndose a velocidad uniforme en línea recta,
esto es sin acelerar, no podemos realizar experimentos dentro
de él que nos indiquen que se está moviendo; sin
embargo, las ecuaciones de Maxwell parecía que no obedecían
este principio, esto es, aparentemente los fenómenos electromagnéticos
podrían usarse, para determinar la velocidad de un móvil,
y si consideramos a la Tierra con su atmósfera como un
móvil cerrado, podría permitirnos determinar la
velocidad de la Tierra en el "éter", que pensaban
llenaba el universo.
Se realizaron gran cantidad
de experimentos, para determinar la velocidad de la Tierra, pero
todos ellos fallaron, pues no le dieron ninguna velocidad. ¿Significaba
eso que algo estaba mal?
La transformacion de Lorentz
Ante la falla de lo descrito
anteriormente, lo primero que se pensó era que las ecuaciones
de Maxwell tenían algo errado, por lo que que se las modificó;
pero se dieron cuenta que bajo los cambios propuestos definían
fenómenos eléctricos que no existían, por
lo que se desecharon los cambios.
Simultáneamente, H.
A. Lorentz sugirió una transformación o cambio
a las fórmulas de Newton, no a las ecuaciones de Maxwell
y Einstein. Siguiendo una sugerencia de Poncaire propuso que
todas las leyes deberían permanecer iguales bajo la transformación
de Lorentz.
Uno de los requerimientos era
que para cualquier cuerpo en movimiento, la masa no sea fija
sino que varíe conforme varía su velocidad, y cuando
se hace ese cambio, las leyes de Newton y las leyes de la electrodinámica
se armonizan y la relatividad se cumple. No será posible,
pues, verificar el movimiento de un móvil con ningún
experimento.
Contracción y dilatación
Lorentz sugirió que
los cuerpos materiales cuando se mueven se contraen en la dirección
del movimiento y si bien eso explicaba el no poder medir ninguna
velocidad de la Tierra en el espacio, era solo un "invento"
hecho solo para "cuadrar los resultados" y no el resultado
de una proceso científico; sin embargo, en todos los experimentos
sucedía lo mismo, no se detectaba la velocidad de la Tierra.
Allí fue cuando Poncaire reconoció que una conspiración
de la naturaleza tan amplia, debía ser una ley.
Posteriormente se determinó,
no solo que la masa varía con la velocidad, y la longitud
disminuye en el sentido de la dirección, sino que también
se determinó que el tiempo para dos observadores no podía
ser el mismo, como se mencionó en nuestros dos últimos
artículos.
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