A comienzos del pasado siglo XX, el industrial y filántropo belga Ernest Solvay empleó parte de su fortuna en organizar varias conferencias sobre física a la que eran invitadas las mentes más privilegiadas del momento.
Sin duda la más famosa de todas fue la quinta conferencia sobre física que tuvo lugar en octubre de 1927, a la que asistieron los padres de la física cuántica y otras figuras ya consagradas en otros campos. De aquel irrepetible plantel de genios, reunidos en torno a la temática “Electrones y Fotones”, nos queda la que para muchos es la fotografía científica más famosa de la historia.
De los 29 asistentes, 17 eran ya, o fueron más tarde, premios Nobel.
Uno se da cuenta de la trascendencia de la reunión y de los asistentes cuando reconoce los rostros de Pauli, Schrödinger, Einstein, Dirac, Marie Curie, Bohr, Planck, Lorentz y Heisenberg por citar a los más conocidos.
Esta es la lista completa de asistentes:
(Hilera superior, de izquierda a derecha)
A. Piccard, E. Henriot, P. Ehrenfest, Ed. Herzen, Th. De Donder, E. Schrödinger, E. Verschaffelt, W. Pauli, W. Heisenberg, R.H. Fowler, L. Brillouin.
(Hilera intermedia, de izquierda a derecha)
P. Debye, M. Knudsen, W.L. Bragg, H.A. Kramers, P.A.M. Dirac, A.H. Compton, L. de Broglie, M. Born, N. Bohr.
(Hilera inferior, de izquierda a derecha)
I. Langmuir, M. Planck, Madame. Curie, H.A. Lorentz, A. Einstein, P. Langevin, Ch. E. Guye, C.T.R. Wilson, y O.W. Richardson.
Con la perspectiva que dan los muchos años transcurridos hasta la fecha, y teniendo en cuenta lo que sus trabajos han supuesto para la física a día de hoy, cualquiera podrá admitir que esta fotografía representa la mayor aglomeración de genios de la historia.
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Teoría de la relatividad especial
(sólo se aplica en el caso especial donde la curvatura del espacio-tiempo debido a la gravedad es despreciable)
La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales.
La Teoría de la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentido común, como son la contracción espacial, la dilatación del tiempo, un límite universal a la velocidad, la equivalencia entre masa y energía o la relatividad de la simultaneidad entre otros, siendo la fórmula E=mc2 o la paradoja de los gemelos dos de los ejemplos más conocidos.
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La teoría general de la relatividad o relatividad general
es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.
La insatisfacción de Einstein con su creencia de que la teoría era aplicable sólo a sistemas inerciales le llevó a buscar una teoría que proporcionara descripciones físicas adecuadas para un sistema de referencia totalmente general.
Einstein interpretó los fenómenos gravitatorios como simples alteraciones de la curvatura del espacio-tiempo producidas por la presencia de masas. De ello se deduce que el campo gravitatorio, al igual que el campo electromagnético, tiene una entidad física independiente y sus variaciones se transmiten a una velocidad finita en forma de ondas gravitacionales.
Un hito fundamental en el desarrollo de la teoría de la relatividad general lo constituye el principio de equivalencia, enunciado por Albert Einstein en el año 1912 y al que su autor calificó como «la idea más feliz de mi vida».
Dicho principio supone que un sistema que se encuentra en caída libre y otro que se mueve en una región del espacio-tiempo sin gravedad se encuentran en un estado físico similar: en ambos casos se trata de sistemas inerciales.
Galileo distinguía entre cuerpos de movimiento inercial (en reposo o moviéndose a velocidad constante) y cuerpos de movimiento no inercial (sometidos a un movimiento acelerado). En virtud de la segunda ley de Newton (que se remonta a los trabajos del dominico español Domingo de Soto que fue el primero en establecer que un cuerpo en caída libre sufre una aceleración constante), toda aceleración estaba causada por la aplicación de una fuerza exterior. La relación entre fuerza y aceleración se expresaba mediante esta fórmula: m = F/a donde a es la aceleración, F la fuerza y m la masa.
La fuerza podía ser de origen mecánico, electromagnético o, cómo no, gravitatorio. Según los cálculos de Galileo, la aceleración gravitatoria de los cuerpos era constante y equivalía a 9,8 m/s2 sobre la superficie terrestre. La fuerza con la que un cuerpo era atraído hacia el centro de la Tierra se denominaba peso.
Evidentemente, según los principios de la mecánica clásica un cuerpo en caída libre no es un sistema inercial, puesto que se mueve aceleradamente dentro del campo gravitatorio en que se encuentra.
Sin embargo, la teoría de la relatividad considera que los efectos gravitatorios no son creados por fuerza alguna, sino que encuentran su causa en la curvatura del espacio-tiempo generada por la presencia de materia.
Por ello, un cuerpo en caída libre es un sistema (localmente) inercial, ya que no está sometido a ninguna fuerza (porque la gravedad tiene este carácter en relatividad general).
Un observador situado en un sistema inercial (como una nave en órbita) no experimenta ninguna aceleración y es incapaz de discernir si está atravesando o no, un campo gravitatorio. Como consecuencia de ello, las leyes de la física se comportan como si no existiera curvatura gravitatoria alguna. De ahí que el principio de equivalencia también reciba el nombre de Invariancia Local de Lorentz: En los sistemas inerciales rigen los principios y axiomas de la relatividad especial.
El principio de equivalencia implica asimismo que los observadores situados en reposo sobre la superficie de la tierra no son sistemas inerciales (experimentan una aceleración de origen gravitatorio de unos 9,8 metros por segundo al cuadrado, es decir, "sienten su peso").
Einstein falleció a los 76 años en 1955 y se convirtió en el paradigma de genio no sólo por su inteligencia, sino porque además vivió una época agitada (las dos guerras mundiales y la posguerra) en la que la ciencia y la técnica empezaron a ser valoradas por el público y por la prensa.
Es muy raro que un científico sea reconocido en su época como genio y ello por varios motivos. El primero y más importante es que tienen ideas revolucionarias, en el sentido de que rompen con esquemas fuertemente establecidos. Además con frecuencia son arrogantes y provocadores y en muchos casos no sólo no evitan sino que buscan los enfrentamientos.
Se atribuye a Einstein la frase
Solo hay dos cosas que son infinitas: el Universo y la estupidez humana ... y no estoy seguro de lo del Universo.
Einstein no se libró de las envidias y resentimientos, pero tuvo más suerte que otros, porque la prensa ensalzó sus cualidades más positivas y nunca se cebó en sus importantes defectos humanos (no fue muy buen padre ni muy buen marido).
Einstein publicó su teoría de la Relatividad Especial en 1905 (tenía 26 años) junto con otros dos artículos de aspecto más clásico pero no menos importantes.
Su artículo sobre el movimiento Browniano fue bien aceptado porque además de explicar un fenómeno que desconcertaba a sus contemporáneos, reforzaba la teoría atómica, que en aquellos tiempos tenía serios detractores.
En su segundo artículo proponía una explicación del efecto fotoeléctrico basada en el concepto de que la energía luminosa está cuantificada. Este artículo reforzó la idea de que la radiación de naturaleza ondulatoria presenta también propiedades corpusculares (propiedades de partículas). Este principio de dualidad fue uno de los pilares para el desarrollo de la mecánica cuántica.
http://larelatividad.esparatodos.es/relesp-a01.htm
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¿Por qué el tiempo pasa más despacio cerca de un agujero negro? Caso “Interstellar”
cienciadesofa.com
Los que bajan al planeta que da vueltas alrededor de un agujero negro están sometidos a una distorsión espacio-temporal inmensa, mientras que el compañero que se queda esperando en el satélite está suficientemente lejos para no notarla.
Por tanto, el tiempo para los que están en el planeta pasa extremadamente despacio comparado con el que nota su compañero que está en órbita. Por eso, cuando todos se reúnen de nuevo, los que han bajado al planeta no han envejecido mientras que sí lo ha hecho el del satélite.
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