Teoría de la relatividad

Vamos a explicar de forma sencilla de entender la Teoría De La Relatividad, la teoría del grandísimo científico de la historia Albert Einstein… algo que no es fácil de explicar. Si quieres entender de qué va esta teoría, intentaremos hacerlo de forma sencilla, para niños pero bien explicada. Empecemos con ello pues…

¿QUÉ ES LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD?

Hace muchísimo tiempo muchos científicos se preguntaban cómo podían explicar lo rápido que se movía nuestro planeta por el espacio y surgió entonces la idea de medir la velocidad de la luz ¿Por qué?. Expliquemos esto con un ejemplo que siempre se entiende mejor.

Teoria de la Relatividad Ejemplos

El ejemplo más facil de entender que todo es relativo es el del tren.

Imagina que viajas en un tren a 100Km/hora. A tu lado ves un coche que va a la misma velocidad que el tren. Según tu posición desde el tren el coche no se mueve, siempre este a tu lado, no se desplaza respecto a ti. ¿A qué velocidad va el coche? Pues bien, respecto a ti como no se mueve va a 0Km/h, pero si alguien lo ve pasar cuando este quieto a un lado de la carretera vería que se aleja de el 100Km cada hora, es decir para esa otra persona iría a una velocidad de 100Km/h. Como ves la velocidad depende del punto de referencia, es relativa. Normalmente el punto de referencia es un punto fijo, que no se mueve, respecto al objeto que se mueve.

Y si ahora el señor que está quieto a un lado de la carretera viera pasar el coche a 110Km/h y el tren a 100Km/h. ¿A qué velocidad verías tu el coche desde el tren? Pues verías que se te adelanta el coche 10Km cada hora respecto a ti, que vas montado en el tren, es decir respecto a ti iría a 10Km/h.

Mira a ver si entiendes el siguiente dibujo:

El observador 1 lanza la pelota desde dentro del tren a 20km/hora, para él claro, por qué para el observador 2 que está quieto...¿A qué velocidad la verá? Pues el tren lo verá pasar a 100Km/h y la pelota a 220Km/hora.

Bueno espero que quede claro que la velocidad es relativa con estos ejemplos.

¿Esta claro no? La Velocidad es Relativa, depende de la posición y velocidad del que observa el movimiento. Pero la velocidad es el espacio partido por el tiempo. Entonces.... el tiempo también será relativo.

Un segundo medido en un reloj por cierto observador, corresponde a menos de un segundo transcurrido en un vehículo que se mueve respecto de dicho observador que mide. Esto quiere decir que el tiempo es relativo al observador que lo mide y cuanto más deprisa vas el tiempo pasa más despacio. ¡¡¡El tiempo es relativo!!!. Más adelante Einstein nos lo explicará. 

A escala humana la diferencia de tiempos es tan pequeña que es despreciable, pero a grandes velocidades, como la velocidad de la luz, NO. Einstein nos lo explica mas abajo.

Si entendiste este ejemplo, podrás entender el significado de “relatividad”, así de sencillo.

Otro ejemplo.

Imaginemos que estamos en medio de una terrible tormenta…y el viento está dándote fuerte por la espalda de tal manera que si te pusieras a correr como un loco la lluvia no te azotaría la espalda tan fuerte como si lo hiciéramos si no corrieras…¿eres capaz de imaginártelo?...¿tiene sentido, no? 

Eso quiere decir que la lluvia iría más despacio en comparación contigo…lo que querría decir que la lluvia iría más despacio “relativamente” a ti. Si tú no estuvieras allí la lluvia iría a una velocidad normal ya que no podríamos compararla con la velocidad que llevas tú.

Si en lugar de tener lluvia, o gotas de lluvia, tuviéramos haces de luz, ¿qué pasaría? La velocidad de la luz es increíblemente mucho mayor que la velocidad de la lluvia y como nuestro planeta gira alrededor del sol…aquellos científicos querían medir con qué velocidad se mueve la Tierra alrededor del Sol…con qué velocidad se mueve el sol en nuestra galaxia...y así poder determinar con qué velocidad nos movemos nosotros a través del espacio. 

Todo lo que necesitaban saber estos científicos era saber cómo cambiaba la velocidad de la luz en un momento dado. ¿Qué ocurrió entonces? 

Algo raro ocurrió pues al intentar medir la velocidad de la luz en un momento dado descubrieron que esta velocidad era siempre la misma y además es la mayor velocidad que puede tener un cuerpo. Daba igual en qué dirección se movieran alrededor del sol…se dieron cuenta que la velocidad de la luz nunca cambiaba…no era igual que si estuvieras en medio de una tormenta…puedes ir hacia adelante o hacia atrás y podrías notar que la lluvia va más veloz o más lenta dependiendo de si tú te mueves en contra de ella o a favor…pero la luz no se comporta así. No depende de la posición y velocidad del que la observa.

¿Te imaginas que si fueras corriendo a favor de la lluvia no sintieras nada? ¿Ni que fuera más despacio o más rápido con respecto a ti?...PUES ESO LE PASA A LA LUZ. La luz no se comporta igual que cualquier otro elemento en la tierra…ni en el universo…y da igual que vayamos hacia un lado…hacia otro…más rápido o más lentos…la velocidad de la luz es SIEMPRE LA MISMA….

LA TEORIA DE ALBERT EINSTEIN

Bien partimos de que la luz tiene una velocidad siempre la misma, sea cual sea el punto de referencia.

Fue Albert Einstein, allá por el año 1900, el científico que pudo explicar esta incógnita….pudo explicar por qué la luz se comportaba de ésta manera. 

¿Te imaginas que por un momento el tiempo fuera más despacio? Imagínate que el tiempo fuera más despacio…pero no fueras consciente de ello…entonces PARA TI….todo lo demás iría mucho más rápido ¿no? 

Podemos entonces decir que el movimiento de los objetos depende de la velocidad y posición de quién los observa…Esto es lo que se llama RELATIVIDAD. (recuerda el ejemplo del tren y del coche). Einstein este concepto de relatividad lo quiso traspasar al movimiento de los cuerpos en el universo.

NADA en el Universo tiene una velocidad ni una posición ABSOLUTA. 

Siempre necesitamos comparar todo para tomar estas medidas de posición y velocidad. SOLO LA LUZ ES CONSTANTE…La luz no depende de quién la observa…la velocidad de la luz siempre mide lo mismo. 

NADA ES ABSOLUTO…TODO ES RELATIVO…EXCEPTO LA LUZ. 

Por eso hablamos de años luz cuando hablamos de la posición de las estrellas en el universo o de otros planetas… “esos elementos están a no sé cuantos años luz”…eso quiere decir que esos años luz es el tiempo que tarda en llegar su luz a nuestros ojos…como por ejemplo la luz de una estrella….y aquí es donde entra en juego el factor tiempo.

El Tiempo y la Teoría de la Relatividad

Según la teoría de la relatividad la fórmula para el cálculo del tiempo es la de la imagen siguiente.

El tiempo t' se calcula en base al tiempo t (el tiempo medido desde el objeto móvil). Depende de la velocidad V (del objeto móvil) y la velocidad de la luz. Como vemos, la diferencia entre t' y t sólo es apreciable con velocidades cercanas a la de la luz.

Si fuéramos capaces de viajar a velocidades cercanas a la de la luz, pongamos 150.000 kms/s (la mitad de la velocidad de la luz), y diéramos una vuelta por el sistema solar durante 10 años (medidos desde la nave espacial) al volver los astronautas se darían cuenta que en la tierra habrían pasado 11,54 años. Los astronautas serían 1 año y medio más jóvenes que sus compañeros en la tierra¡¡¡

El movimiento siempre está relacionado con el tiempo y la velocidad siempre depende del tiempo (metros/segundos). La velocidad que llevan 2 cuerpos distintos es lo que lleva a la teoría de la relatividad. 

Si escucháramos el tic-tac de 2 relojes es porque hacen tic-tac a una velocidad relativa entre ellos. Si los sincronizáramos no escucharíamos más que el mismo tic tac (quizá más grave)… 

Sabes que la Luz se mueve siempre a velocidad constante de 300.000 Km/segundo, pues si nos moviéramos a la velocidad de la luz….no envejeceríamos…¿te imaginas? Es lo que se conoce comoParadoja de Los Gemelos.... En la luz no hay ni espacio ni tiempo sino masa y energía… 

La Fórmula de La Teoría de La Relatividad es: 

E=mc2 

Einstein quiso explicar con su Teoría De La Relatividad o Teoría de La Ley de La Gravitación Universal cómo se relacionan las partes del Universo…el tiempo…el espacio…la luz… La clave era la velocidad de la luz para explicar todo esto. 

E= Energía 

M= masa 

c2 = velocidad de la luz al cuadrado. ("c" es la velocidad constante de la luz)

A continuación te dejamos un vídeo muy bueno sobre la Velocidad Y El Tiempo acerca de la Paradoja de Los Gemelos…a ver si con todo lo explicado y éste genial vídeo te queda más clara la Teoría De La Relatividad. ¡Que lo disfrutes!.

Una película actual donde se puede ver este fenómeno es la película "Interestellar" (2014) de Christopher Nolan