Física moderna: Física relativista

CONTEXTO
1. A finales del siglo XIX se consideraba la física una ciencia prácticamente elaborada
2. Cualquier fenómeno se consideraba explicable con las leyes mecánicas de Newton y las electromagnéticas de Maxwell
3. La luz era considerada una onda electromagnética, que se propagaba por un medio material rígido, sin masa y poco denso llamado ÉTER
4. Surgieron problemas que podían invalidar esta teoría
  1. La medida de la velocidad sólo era válida si el éter estaba en reposo (el éter arrastra la luz en su movimiento)
    1. La aberración de las estrellas de Bradley demuestra que el éter no es arrastrado por la traslación del planeta
  2. El movimiento de cuerpos a grandes velocidades no se puede explicar por ecuaciones de la mecánica clásica
  3. El experimento de Michelson-Morley demuestra que la velocidad de la luz no depende del estado de reposo o movimiento respecto al sistema de referencia
CONCEPTO DE RELATIVIDAD
1. El estudio de respecto a qué sistemas de referencia las Leyes de la Física no varían
  1. Por tanto su hipótesis fundamental es la limitación de la velocidad con que puede moverse un cuerpo, y el estudio de si el espacio y tiempo absolutos existen
  2. Por ejemplo, las leyes de la mecánica (Newton y Galileo) no varían para los SISTEMAS INERCIALES (sistemas de referencia que se mueven unos respecto de otros con un movimiento rectilíneo e uniforme)
RELATIVIDAD ESPECIAL DE EINSTEIN
1. Parte como forma de explicar el experimento Michelson-Morley
  1. La velocidad de la luz en el vacío, referida a un sistema inercial cualquiera, es independiente de cómo se mueva el sistema (Según Einstein)
2. POSTULADOS
  1. Todas las leyes de la Física, y no sólo las de la mecánica, son invariantes respecto a las transformaciones entre sistemas de referencia inerciales
  2. La velocidad de la luz en el vacío toma el mismo valor en todos los sistemas de referencia inerciales (en esta ocasión, basando dicha afirmación en el primer postulado)
CONSECUENCIAS DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL
1. Simultaneidad de sucesos
  1. El tiempo depende del sistema de referencia (no es absoluto)
  2. Si dos sucesos son simultáneos en un sistema de referencia, no lo serán en cualquier otro sistema que se mueva respecto a éste con MRU
2. El efecto de la relatividad sólo se hace evidente cuando la velocidad relativa entre ambos sistemas de referencia es próxima a la velocidad de la luz
  1. Contracción de la longitud
  2. Dilatación del tiempo
  3. Masa y energía
    1. La energía se puede convertir materia y la materia en energía. Se conserva el conjunto masa-energía.

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