Albert Einstein fue famoso por muchas cosas, pero su mayor creación es la teoría de la relatividad. Esta teoría cambió para siempre nuestra comprensión del espacio y el tiempo.
¿Qué es la relatividad? Sucintamente palabras, es la noción de que las leyes de la física son las mismas en todas partes.
Nosotros aquí en la Tierra obedecemos las mismas leyes de la luz y la gravedad como alguien en algún punto lejano del universo.
La universalidad de la física significa que la historia es provincial.
Diferentes telespectadores pueden ver el tiempo y el espacio del mismo evento de forma diferente.
Lo que para nosotros es un millón de años podría ser simplemente un abrir y cerrar de ojos para alguien en un cohete de alta velocidad o alguien que cae en un agujero negro.
Todo es relativo.
La relatividad especial
La teoría de Einstein se divide en relatividad especial y general.
La Relatividad especial llegó primero y se basa en que la velocidad de la luz es constante para todo el mundo. Esto puede parecer simple, pero tiene consecuencias de largo alcance.
Einstein llegó a esta conclusión en 1905 tras pruebas experimentales que mostraron que la velocidad de la luz no cambió cuando la Tierra gira alrededor del sol.
Este resultado fue sorprendente para los físicos porque la velocidad de la mayoría de las cosas no depende de la dirección en la que el observador se mueve.
Si tu conduces tu coche junto a las vías del tren, el tren parecerá estar moviéndose mucho más rápido que si dio la vuelta y siguió en otra dirección.
Einstein dijo que todos los observadores medirán la velocidad de la luz en 299,792,458 m/s, no importa qué tan rápido y en qué dirección se están moviendo.
Esta máxima del comediante Stephen Wright que pregunta: “¿Si estas en una nave espacial que viaja a la velocidad de la luz, y encienden los faros, sucede algo?"
La respuesta es los faros encienden normalmente, pero sólo desde la perspectiva de alguien en el interior de la nave espacial.
Para alguien parado afuera viendo la nave volando, las luces tardan una eternidad para salir adelante de la nave espacial.
Estas versiones contradictorias surgen debido a reglas y relojes (las cosas que marcan el tiempo y el espacio) no son las mismas para diferentes observadores.
Si la velocidad de la luz se mantiene constante como dijo Einstein, entonces el tiempo y el espacio no puede ser absoluto, sino que debe ser subjetivo.
Por ejemplo, una nave espacial de 100 metros de largo, viajando a 99,99 por ciento de la velocidad de la luz parecerá de un metro de largo para un observador estacionario, pero seguirá siendo su longitud normal para las personas a bordo.
Tal vez aún más extraño, el tiempo pasa más lento, cuando más rápido se va. Si das paseos individuales en una nave espacial a exceso de velocidad a alguna estrella distante y luego regresas, serás más joven que alguien de tu misma edad que se quedó en la Tierra.
Esta relación entre la masa y la velocidad es a menudo expresada como una relación entre la masa y la energía: E = mc ^ 2, donde E es la energía, m es la masa y c es la velocidad de la luz.
La relatividad general
Einstein perturbo nuestra comprensión del tiempo y el espacio. Luego pasó a generalizar su teoría mediante la inclusión de la aceleración y encontró que esta distorsiona la forma del tiempo y del espacio.
Para seguir con el ejemplo anterior: imagina la nave espacial que se acelera por el disparo de sus propulsores. Las personas a bordo se pegan al suelo como si estuvieran en la Tierra.
Einstein afirmó que la fuerza que llamamos gravedad es indistinguible en una nave acelerando.
Esto por sí mismo no era tan revolucionario, pero cuando Einstein elaboró la matemática compleja (que le tomó 10 años), descubrió que el espacio y el tiempo se curvan alrededor de un objeto masivo, y esta curvatura es lo que experimentamos como la fuerza de la gravedad.
Es difícil imaginar la geometría curvada de la relatividad general, pero si se piensa en el espacio-tiempo como una especie de tela, un objeto masivo estira el tejido circundante de manera que cualquier cosa que pasa cerca ya no sigue una línea recta.
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