Page 634 - Fisica General Burbano

652 CINEMÁTICA Y DINÁMICA RELATIVISTAS

habría una contradicción, si recordamos que este observador no utilizaría los mismos relojes que
un observador fijo, sino, de hecho, relojes que marcan el tiempo local....
... Quizás debamos construir toda una nueva mecánica que hasta ahora sólo hemos logrado
entrever y en la que, al aumentar la inercia con la velocidad, la velocidad de la luz se convertiría
en un límite infranqueable.
La mecánica ordinaria, más simple, persistiría en calidad de primera aproximación, pues se-
guiría siendo cierta para velocidades no demasiado grandes, de suerte que bajo la nueva dinámi-
ca seguiríamos encontrando la antigua».

XXVII – 4. Postulaciones de la Relatividad Restringida
En 1905, Albert Einstein publicó tres artículos, en la revista Annalen der Physik, que hicieron
historia en la Física. Por uno de ellos sobre la interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico se le
otorgó, en 1921, el Premio Nobel de Física. En el titulado «Sobre la electrodinámica de cuerpos en
movimiento» sentó las bases de la Teoría Especial de la Relatividad.
La interpretación, a la luz de dicha teoría, del resultado de la experiencia de Michelson y Mor-
ley fue más radical que las antes expuestas: en la experiencia no se detectaron efectos del viento
de éter porque, sencillamente, no existe tal viento de éter. En realidad, Einstein no negó la existen-
cia del éter pero consideró que, caso de que exista, es inutilizable como sistema de referencia para
la medida de movimientos uniformes*.
Para Einstein la interpretación de los resultados requiere un cambio en los conceptos clásicos
de espacio y tiempo; un cambio que atenta contra nuestro caparazón de sentido común desarro-
llado sobre experiencias cotidianas de velocidades inmensamente pequeñas comparadas con la de
la luz, y sobre la consideración de un «ahora» común para todo el Universo.
La clave de la relatividad especial es que no tiene sentido hablar de longitud o de tiempo abso-
lutos. La longitud de un objeto y el tiempo entre dos sucesos son simplemente el resultado de una
medida, y la medida varía con la velocidad relativa del observador y del objeto.
Hay que hacer notar que en realidad Einstein estaba poco relacionado con las experiencias de
Michelson y Morley. Su preocupación era que las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo,
sobradamente probadas, no eran invariantes ante una transformación de Galileo, no eran consis-
tentes con la física clásica.
Los cambios necesarios para resolver las contradicciones aparecidas en distintos experimentos,
los basó Einstein en los dos postulados fundamentales de su teoría, el principio de relatividad y la
constancia de la velocidad de la luz:
1. «Todas las leyes físicas son iguales en todos los sistemas inerciales de coordenadas».
2. «La velocidad de la luz en el vacío es constante para todos los sistemas inerciales de re-
ferencia».
Se le llama a esta teoría «DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL O RESTRINGIDA» porque, en 1915, desa-
rrolló una «teoría generalizada de la relatividad» que considera también los sistemas de referencia
no inerciales y los campos gravitatorios. MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
El primer postulado extiende el principio de relatividad de Galileo de las leyes de la mecánica
a todas las leyes físicas, e implica que no es posible, mediante ningún experimento realizado en un
sistema, distinguir un sistema inercial de otro, ninguno tiene propiedades especiales; o bien que «es
imposible conocer el movimiento rectilíneo y uniforme de un sistema por cualquier clase de expe-
riencias realizadas en su interior».
El segundo postulado explica el resultado negativo de la experiencia de Michelson y Morley,
puesto que la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones, cualquiera que sea el movi-
miento de traslación de la Tierra.
Por otro lado, la constancia de c contradice la regla de suma de velocidades de la mecánica
newtoniana; si un observador se acerca a un foco luminoso a 200 000 km/s y mide la velocidad
de la luz que recibe de él, no encuentra como resultado 300 000 +200 000 =500 000 km/s, sino
300 000 km/s, y si se aleja del foco a la misma velocidad no mide para la luz que le adelanta
100 000 km/s sino los mismos 300 000 km/s.
Einstein atribuyó estas contradicciones a la interpretación clásica del espacio y el tiempo, había
que buscar ecuaciones de transformación entre sistemas inerciales, distintas de las de Galileo, bajo
las cuales la velocidad de la luz fuera invariante.
El problema matemático ya había sido resuelto unos años antes por Lorentz, aunque, como
hemos visto, él mismo no fuera capaz de darle una interpretación física correcta a sus fórmulas.

* En 1965, Robert Dicke y sus colaboradores de la Universidad de Princeton, detectaron una radiación de microondas,
con una temperatura de unos 3º K, que constituye los restos enfriados de parte de la radiación que se produjo en el Big Bang
originador del Universo. Es completamente isotrópica, lo cual puede permitir, midiendo el corrimiento hacia el rojo en distintas
direcciones, definir el movimiento de la Tierra respecto de ella. Actualmente se están haciendo experiencias a este respecto,
pero no nos consta que haya ningún resultado determinante. Hay que resaltar que la medida de la velocidad de la Tierra res-
pecto del Universo no supone invalidación de la Teoría de la Relatividad, las expresiones relativistas son las mismas si es el
Universo entero el que se mueve respecto de una Tierra fija.