Al Lector: Un Viaje a la Teoría de la Relatividad
Han transcurrido más de cincuenta años desde que Albert Einstein formuló la Teoría de la Relatividad. Esta teoría, que en su momento muchos consideraron un juego paradójico del pensamiento, se ha convertido con el tiempo en una de las piedras angulares de la Física moderna. La física moderna es tan inconcebible sin la Teoría de la Relatividad como lo sería sin la noción actual de los átomos y las moléculas.
Es difícil enumerar los fenómenos físicos que resultan inexplicables sin la Teoría de la Relatividad. Basándose en esta teoría, se han desarrollado aparatos tan complejos como los aceleradores de partículas ‘elementales’ y se ha hecho posible el cálculo de las reacciones nucleares, entre otros avances.
Sin embargo, lamentablemente, la Teoría de la Relatividad es muy poco conocida fuera del estrecho círculo de los especialistas. Esto se debe a que la mencionada teoría pertenece al grupo de teorías de elevada dificultad. Y no se puede exigir a quien no sea físico el manejo natural del aparato matemático de esta teoría, que, por cierto, es bastante complicado.
A pesar de todo esto, creemos que las nociones principales y las ideas fundamentales de la Teoría de la Relatividad pueden ser expuestas de manera accesible para un amplio círculo de lectores.
Abrigamos la esperanza de que, tras leer nuestro libro, al lector ya no le asalte la idea de que la Teoría de la Relatividad se reduce a la afirmación: “en el mundo todo es relativo”. Por el contrario, el lector comprenderá que la Teoría de la Relatividad, como cualquier otra teoría física rigurosa, es el estudio de una realidad objetiva, independiente de nuestros deseos y gustos. Al rehusar las viejas nociones sobre el espacio, el tiempo y la masa, penetramos más profundamente en el conocimiento de cómo el mundo está verdaderamente construido.
Capítulo 1: La Relatividad Cotidiana
¿Tiene sentido cualquier afirmación?
Aparentemente, no. Incluso si se toman palabras completamente sensatas y se unen en plena conformidad con las reglas de la gramática, puede obtenerse un completo absurdo. Por ejemplo, a la afirmación ‘el agua es triangular’ es difícil asignarle sentido alguno.
Sin embargo, lamentablemente, no todos los absurdos son tan evidentes y, frecuentemente, una afirmación que a primera vista parece completamente sensata, al analizarla más rigurosamente, resulta ser un absurdo absoluto.
Derecha e izquierda: La Relatividad de la Posición
¿A qué lado del camino está situada la casa, a la derecha o a la izquierda? A esta pregunta no se puede responder de inmediato.
Si uno camina del puente hacia el bosque, la casa estará al lado izquierdo; y si, por el contrario, camina del bosque hacia el puente, la casa estará a la derecha. Aparentemente, al hablar del lado derecho o izquierdo del camino, es crucial tener en cuenta las direcciones respecto a las cuales señalamos la derecha o la izquierda.
¿Quién es más grande? La Relatividad de la Percepción
Rumer 5 Preparado por Patricio Barros
En el dibujo a, el pastor es, evidentemente, más grande que la vaca; en el b, la vaca es más grande que el pastor. Aquí tampoco hay contradicción alguna.
El asunto reside en que estos dibujos fueron realizados por observadores desde diferentes puntos: uno se encontraba más cerca de la vaca y el otro más cerca del pastor. Para una representación visual, es esencial el ángulo bajo el cual vemos los objetos y no sus dimensiones verdaderas.
Las dimensiones angulares de los objetos, *aparentemente*, son relativas. Hablar de las dimensiones angulares de los objetos es absurdo si no se indica el punto del espacio desde el cual se efectúa la observación. Por ejemplo, decir que esta torre se ve bajo un ángulo de 45° desde un punto que dista de ella 15 metros tiene sentido: de esta afirmación se deduce que su altura es de 15 metros.
Lo relativo parece ser absoluto: Perspectivas Astronómicas
Si desplazamos el punto de observación a una distancia no muy grande, las dimensiones angulares cambiarán también en una magnitud pequeña. Por esto, en astronomía se emplea frecuentemente la medida angular. En el mapa estelar se indica la distancia angular entre las estrellas, es decir, el ángulo bajo el cual se percibe la distancia entre las estrellas desde la superficie de la Tierra.
Es sabido que, por mucho que nos desplacemos en la Tierra para observar el firmamento, desde cualquier punto del globo terrestre en que nos situemos, veremos las estrellas a la misma distancia unas de otras. Semejante hecho está condicionado por las inmensas e inconcebibles distancias a las que las estrellas están alejadas de nosotros, lo que hace que nuestros desplazamientos por la Tierra, en comparación con tales distancias, sean insignificantes y puedan ser despreciados. Y por esto, en este caso concreto, la distancia angular puede ser admitida como una medida absoluta.
Si hacemos uso del movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, el cambio de la medida angular será visible, aunque insignificante. Si, por el contrario, desplazamos el punto de observación a cualquier estrella, como, por ejemplo, a Sirio, todas las medidas angulares cambiarán de tal manera que las estrellas, alejadas unas de otras en nuestro cielo, pueden resultar próximas, y viceversa.