Limitaciones de la física clásica. Mecánica relativista. Postulados de la relatividad especial. Algunas implicaciones de la física clásica

A finales del siglo XIX la mayoría de físicos creían que la física estaba terminada, constituyéndose como un edificio de cimientos férreos. Solo quedaban dos nubes en el horizonte por despejar (parafraseando a Lord Kelvin quien, de hecho, dio una conferencia titulada: <<nubes decimonónicas sobre la teoría dinámica del calor y la luz>>), siendo la que en este tema nos atañe: ¿cómo puede moverse la tierra a través de un sólido elástico, como es básicamente el éter luminífero?

Y es que, desde que más y más partidarios adoptaron la teoría ondulatoria para la luz (reforzada por el descubrimiento de que la luz era una onda electromagnética de Maxwell), se creía necesario un medio material que le diera soporte: el éter. Es más, Maxwell habló de ondulaciones del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos. Pero si las ondas EM son transversales, el éter debía tener propiedades similares a un sólido: en concreto, una rigidez tremenda para que la velocidad de la luz fuera tan grande, pero siendo a su vez sutil y con nula viscosidad para no frenar los planetas. Aunque nadie entendía qué era el éter, ningún físico concebía el mundo sin él.

En esta entrada veremos cómo el desarrollo de estas ideas desembocó en la teoría de la relatividad especial.

Leer más

Dilatación temporal, contracción longitudinal y las transformaciones de Lorentz

Ya hemos visto con suficiente detalle el experimento que puso sobre aviso a los físicos de la incompatibilidad entre mecánica y electrodinámica, y la posterior creación de la relatividad especial, desglosando las contribuciones de cada físico implicado. Intentando ahondar en estos problemas, Lorentz llegó a sus famosas transformaciones… pero por la vía errónea. Como Poincaré hizo notar, una conspiración de la naturaleza no podía ser sino una ley física. Y Einstein la encontró.

En este blog, de momento, no queremos hacer entradas con desarrollos teóricos cual libro de texto, aunque no descarto preparar algún minicurso para los interesados en el futuro. Queremos traer entradas interesantes, sobre aspectos de la física en los que quizá no habías reparado o temas que en la divulgación usual se quedan cortos de explicación. Pero me quedaría con la espinita clavada si solo mostramos como manera de llegar a las ecuaciones de Lorentz la intención de arreglar un experimento que no necesitaba arreglo. Así que esta entrada la dedicaremos a obtener las transformaciones de Lorentz partiendo del principio de relatividad y la constancia de la velocidad de la luz para todos los observadores inerciales.

Leer más

Espaciotiempo curvo… ¡sin mallas elásticas!

Mucho se habla acerca de que la gravedad curva el espaciotiempo (palabrejo que hay que decir así, de corrido). Incansables explicaciones en las que una malla elástica se deforma por la masa (en esas explicaciones el peso) de la estrella y por eso los planetas no tienen otra que orbitar entorno a ella. Mucho se habla de que sin el ajuste preciso nuestros gps acumularían un retraso que los haría inútiles. De que la luz se curva por los campos gravitatorios. Si estas cansado de leer una y otra vez estas explicaciones superficiales, quédate, porque en este artículo veremos el principio físico detrás de estas afirmaciones y sus consecuencias de manera más profunda.

Leer más