¿Quién no conoce a Albert Einstein? Es un físico de Alemania famoso por sus hallazgos. Einstein también recibió el Premio Nobel de Física. Una de sus teorías más famosas es la teoría de la relatividad.
Einstein publicó esta idea en dos etapas. Primero publicó la teoría especial de la relatividad en 1905. Diez años más tarde, se publicó la teoría general de la relatividad. Esta teoría se convirtió en una de las pautas para otros científicos en el desarrollo de la bomba atómica, aunque Einstein nunca pensó que su teoría pudiera usarse como arma.
Pero, ¿cuál es el contenido de la teoría de la relatividad? ¿Cómo se aplica en el mundo real para que pueda utilizarse como bomba nuclear? Discutamos juntos en este artículo.
Teoría especial de la relatividad
La primera teoría de la relatividad especial de Einstein tiene dos postulados o conceptos: primero, las leyes de la física se aplican a cualquier objeto en todos los marcos de referencia que se mueven a una velocidad constante (inercia) contra los demás. Es decir, la forma de una ecuación física siempre será la misma aunque se observe en un estado en movimiento.
El segundo concepto establece que la velocidad de la luz en el vacío es siempre la misma para todos los observadores y no depende del movimiento de la fuente de luz o del observador (con la velocidad de la luz c = 3 × 108 m / s).
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Basado en estos dos postulados, Einstein dijo que ningún objeto con masa puede viajar o igualar la velocidad de la luz. La teoría de la relatividad provoca cambios en las percepciones de las cosas que experimentamos todos los días, como la relatividad de la velocidad, la expansión del tiempo, las contracciones de Lorentz y la relatividad de la masa y la energía.
1. Relatividad de la velocidad
Si hay un avión (referencia O ') que se mueve a una velocidad v con respecto a la Tierra (referencia O) y el avión lanza una bomba (objeto) con una cierta velocidad, la velocidad de la bomba no es la misma cuando la ven personas en la Tierra y personas en el avión. La velocidad relativa tiene la siguiente ecuación.
vx = velocidad del objeto relativa al observador en reposo (m / s)
v'x = velocidad del objeto relativa al observador en movimiento (m / s)
v = la velocidad del observador en movimiento (O ') en relación con el observador en reposo (O)
c = velocidad de la luz (3 × 108 m / s)
2. Expansión del tiempo
La expansión o dilatación del tiempo es la diferencia en el intervalo de tiempo observado por el observador en reposo y el intervalo de tiempo observado por el observador que se mueve a una velocidad v. La expansión del tiempo se puede formular como sigue.
Δt = el intervalo de tiempo observado por el observador que se mueve a una velocidad v
Δt0 = el intervalo de tiempo observado por el observador sigue siendo
v = velocidad del observador
3. Contracciones de Lorentz
Según la teoría de la relatividad, el espacio y el tiempo no son constantes. Por lo tanto, un objeto con longitud L0 será observado tan grande como L por un observador que se mueva paralelo a él con velocidad v. Cuanto mayor sea la velocidad del observador, más corto parecerá el objeto de su longitud original. Las contracciones de Lorentz se pueden formular de la siguiente manera.
L = la longitud del objeto observado por el observador que se mueve con velocidad v
L0 = longitud del objeto observado por el observador en reposo
v = velocidad del observador
4. Relatividad de masa y energía
Al igual que el espacio y el tiempo, la masa del objeto observado por el observador en reposo será diferente de la masa del objeto observado por el observador que se mueve con velocidad v.
m = masa del objeto observado por el observador que se mueve con velocidad v
m0 = masa del objeto observado por el observador en reposo
v = velocidad del observador
En mecánica relativista, la energía de un objeto con masa m 0 (reposo) con velocidad v se puede formular de la siguiente manera.
La energía total de un objeto con masa se puede obtener mediante la siguiente fórmula.
E = E 0 + E k , donde E 0 es la energía en reposo (E = m 0 c2)
Según la descripción anterior, los objetos que tienen masa m tienen la energía de:
E = mc2
Esta ecuación es una de las fórmulas más conocidas hasta la fecha. Esta fórmula también es la base para el desarrollo de la bomba nuclear porque se supone que la masa es una forma concentrada de energía, de modo que puede cambiar de forma, especialmente con una reacción en cadena nuclear.
Teoría general de la relatividad
La teoría general de la relatividad está relacionada con la teoría de la gravedad de Newton. Newton dijo que la gravedad es una fuerza invisible que atrae objetos entre sí. Pero a través de su teoría, Einstein argumentó que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa de un objeto. Esta curvatura tiene un efecto en el tiempo: cuanto mayor sea la gravedad, más lento viajará el tiempo en la curvatura del espacio-tiempo.
