Lunes 21 Agosto 2017

Hoy hablamos de ciencia: 100 años de Relatividad General

Berlín, 25 de Noviembre de 1915. Albert Einstein presenta ante la Academia Prusiana de Ciencias una teoría que iba a revolucionar nuestra forma de entender el cosmos, la Relatividad General.

La teoría de la Relatividad General supuso una visión totalmente nueva de muchos conceptos físicos pero en particular, en este artículo, nos centraremos en la nueva forma que supuso de entender la gravedad.

Desde la publicación de los Principia de Newton en 1686 la gravedad se entendió -y así se sigue explicando en los institutos- como una fuerza que surgía entre dos objetos por el mero hecho de que estos poseían masa.

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Sin embargo, Einstein introdujo una nueva forma de entender la gravedad, que se podría resumir como sigue:

Supongamos que la fuerza de la gravedad no existe como tal, sino que lo que ocurre es que por el hecho de que un cuerpo posea masa, curva el espacio en el que se encuentra. Algo parecido a lo que ocurre en una cama elástica si ponemos en medio una bola de bolos.

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Entonces, los objetos que se muevan en el entorno de un cuerpo con masa se moverán describiendo líneas de longitud mínima -llamadas geodésicas- en un espacio curvado. Algo similar a lo que ocurriría si tiramos canicas sobre nuestra cama elástica con una bola de bolos en medio.

Según el modelo de Newton la bola de bolos atraería a las canicas, mientras que en el modelo de Einstein la bola de bolos modificaría la superficie de la cama elástica y las canicas se moverían sobre la superficie curvada de la cama describiendo geodésicas.

Podríamos pensar que las dos teorías -la teoría de la Gravitación Universal de Newton y la de la Relatividad General de Einstein- son dos formas diferentes de expresar la misma idea y que ambas son correctas, pero existen algunos matices en los que las consecuencias de ambas teorías son totalmente contrapuestas. Una de estas diferencias es el comportamiento de la luz.

Según Newton la gravedad no afecta a la luz puesto que no tiene masa. Sin embargo, según la teoría General de la Relatividad la luz se ve afectada por la curvatura espacial producida por la gravedad.

Por ello en 1919 el astrónomo Arthur Eddington aprovechándose de un eclipse de Sol corroboró como la curvatura espacial producida por la gravedad del Sol era capaz de modificar la trayectoria de la luz de dos estrellas lejanas, lo cual supuso un claro indicio de que las nuevas ideas aportadas por Einstein eran correctas.

Posteriormente se han realizado numerosos experimentos comprobando la teoría de Einstein. Entre otros muchos logros, gracias a la teoría General de la Relatividad los actuales GPS's poseen un nivel de precisión que sin las ideas relativistas no superaría los 100 metros.

Víctor M. Manero
Doctor en Matemáticas

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