¿Cuál es la teoría de la relatividad de Einstein?

La teoría histórica de Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales 100 años antes de que fueran detectadas por primera vez

Las teorías de la relatividad general y especial de Albert Einstein gobiernan el campo de la física clásica.

Sus efectos se pueden ver en nuestra vida diaria y gobiernan todo, desde los sistemas GPS hasta la electricidad que alimenta nuestros hogares.

¿Qué es la relatividad?

En 1905, el innovador trabajo de Einstein mostró que la velocidad de la luz en el vacío es independiente del movimiento de todos los observadores, y las leyes de la física son las mismas para todos los observadores denominados “no acelerados”. Leer más: Lea la carta de 1953 de Albert Einstein sobre la relatividad

Los observadores más simples, que no aceleran, son aquellos que no se mueven ni aceleran mientras observan lo que está sucediendo. Esto se conoce como la teoría de la relatividad especial.

Este artículo introdujo un nuevo marco para toda la física y propuso nuevos conceptos de espacio y tiempo.

La teoría explica el comportamiento de los objetos en el espacio y el tiempo y puede usarse para predecir todo, desde la existencia de agujeros negros hasta la curvatura de la luz debido a la gravedad y el comportamiento del planeta Mercurio en su órbita.

Las tres reglas de la relatividad

La teoría de la relatividad de Einstein es engañosamente simple y consta de solo tres reglas.

El primero dice que cada vez que midas la velocidad de un objeto, su impulso o la forma en que experimenta el tiempo, siempre se medirá en relación con otra cosa. El segundo dice que la velocidad de la luz es la misma sin importar quién la mida o qué tan rápido vaya la persona que la mide. Y el tercero dicta que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.

Pero faltaban algunas de estas ecuaciones.

Einstein pasó otros diez años tratando de incluir la aceleración en la teoría, y finalmente publicó la teoría de la relatividad general en 1915. Además de la relatividad especial, descubrió que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo que se siente como gravedad.

¿Qué es el espacio-tiempo?

En su forma más simple, el espacio-tiempo puede considerarse como una enorme hoja de goma con una bola de boliche en el centro. De la misma manera que la bola enredaría la sábana, un planeta dobla la tela del espacio-tiempo, creando eventualmente la fuerza que sentimos como gravedad. Cualquier objeto que se acerque al cuerpo cae hacia él debido a este efecto.

Einstein predijo que si dos cuerpos masivos se unieran, crearían una onda tan grande en el espacio-tiempo que debería ser detectable en la Tierra. Las ondas se pueden producir cuando los agujeros negros se orbitan entre sí o al fusionar galaxias, agujeros negros y estrellas de neutrones, por ejemplo.

Estas ondas se denominaron ondas gravitacionales y 100 años después de su propuesta, estas ondas se detectaron por primera vez en febrero.

Este hallazgo se confirmó cuando se detectaron ondas gravitacionales por segunda vez en junio. Se cree que las ondas gravitacionales se produjeron durante el Big Bang.

Obtenga más información sobre las ondas gravitacionales.

Detección de ondas gravitacionales

Para detectar ondas gravitacionales, el experimento del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (Ligo) utiliza interferómetros para detectar pequeñas cantidades de radiación gravitacional.

Los interferómetros combinan dos o más fuentes de luz para crear lo que se conoce como patrón de interferencia.

Desde su descubrimiento, los detectores de ondas gravitacionales se encuentran actualmente en una “fase oscura”, lo que significa que no funcionan, mientras que los científicos intentan aumentar su sensibilidad. El profesor David Reitze, profesor de física en la Universidad de Florida, dijo a DyN Noticias que la sensibilidad del detector mejorará hasta en un 25% antes de que los detectores se vuelvan a encender para la segunda ronda.

“Incluso una modesta mejora del 25% en la sensibilidad nos da un factor de dos en la tasa de eventos”, dijo. La segunda ronda tendrá lugar durante seis meses, así que espere ver seis u ocho ondas gravitacionales más en ese momento, dijo el profesor Reitze.

Energía oscura

A pesar de las predicciones correctas de Einstein, su teoría de la relatividad no responde a todas las preguntas del universo. Todavía hay problemas que no se pueden resolver en teoría, como la energía oscura.

La energía oscura es una frase utilizada por los físicos para describir un “algo” misterioso que hace que el universo se acelere. Los físicos y astrónomos de todo el mundo están centrando sus esfuerzos en descubrir qué es este “algo”.

Recientemente, investigadores de la Universidad Sun Yat-sen en la provincia de Guangzhou, China, argumentaron que existe más controversia sobre la gravedad que sobre la relatividad general.

“La energía oscura se puede interpretar como un efecto de la expansión uniforme del vacío”, dijo a DyN Noticias el Dr. Peng Huang, autor principal del artículo. “Lo que a su vez indica que hay una nueva teoría de la gravedad, no la relatividad general, que debería utilizar para describir el universo”.

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