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La teoría general de la relatividad de Einstein predice que los objetos masivos distorsionan el tiempo a su alrededor. El tiempo de la sonda Gravity Probe B de la NASA ha revelado que nuestro planeta está de hecho doblado y doblado por su rotación. (Crédito de la foto: NASA)
Albert Einstein Theory Of Relativity
La teoría general de la relatividad de Albert Einstein sobrevive más de un siglo después.
Satellite Launch Accident Provides Unexpected Test Of Einstein’s Theory
La famosa teoría de Einstein, publicada en 1915, es la base de la comprensión de los científicos sobre el origen y la evolución del universo. Continúa trabajando en algunas de las principales cuestiones abiertas en física y astronomía.
“Creo que ahora se acepta la relatividad general como base para describir el universo en lo que llamamos cosmología: agujeros negros, estrellas de neutrones”, dice Roger Blandford de la Universidad de Stanford. ” dice el Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas. [Explicación de la teoría de la relatividad general de Einstein (infografía)]
2015 marca el centenario de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. Aprende los conceptos básicos de la teoría de la relatividad de Einstein con esta infografía. (Crédito de la imagen: Carl Tate, artista infográfico)
La relatividad general es la teoría de la relatividad de Einstein de 1905 que agrega la gravitación. Las leyes de la relatividad especial son las mismas para un observador estacionario, y la velocidad de la luz en cero nunca cambia, ya sea que el observador se mueva o la fuente de luz se mueva.
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La teoría especial de la relatividad estableció la relación entre energía y masa en la ecuación más famosa de la historia, E = mc.
(“E” es energía, “m” es masa y “c” es la velocidad de la luz en el vacío, que es de unos 671 millones de millas por hora o 1080 millones de km/h).
La relatividad general amplía esta última idea para explicar que el tiempo material es cuando una bola de boliche colocada sobre la cama hace un agujero en la sábana. Este reconocimiento monumental no fue fácil para Albert Einstein. Después de diez años de profundo pensamiento y esfuerzo, encontró su camino.
“Tuvo que volver sobre sus pasos. Lo que propuso fue luego rechazado. Pero continuó”, dijo Blandford. “Se guió principalmente por la intuición física en lugar de ideas y métodos matemáticos. La intuición física muy fuerte que le había servido bien en el pasado no lo dejó aquí”.
One Hundred Years Ago, Einstein’s Theory Of General Relativity Baffled The Press And The Public
La relatividad general atribuye la gravedad al paso del tiempo en lugar de una fuerza inherente que actúa sobre un objeto. (Imagínese tratando de golpear una bola de bolos en una cama de mármol).
Es una idea poderosa y radical que merece un siglo de investigación rigurosa, escribe Blandford en una revisión especial publicada en línea hoy (5 de marzo) en la revista Science.
La relatividad general predice que la luz toma un camino curvo alrededor de objetos grandes como cúmulos de galaxias. Destruye bastante el tejido del tiempo.
Esto realmente se ha observado. Los astrónomos suelen utilizar “lentes gravitacionales” para estudiar fuentes de luz distantes. De hecho, a menor escala, el fenómeno está ayudando a los cazadores de planetas a encontrar mundos más allá de nuestro sistema solar. (Los exoplanetas a veces se descubren al estudiar cómo sus sistemas desvían la luz de los objetos de fondo).
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“Esto sugiere que el perihelio de Mercurio, o la línea que lo conecta con el Sol, se mueve de manera anormal en su punto más cercano al planeta”, escribió Blandford en el artículo de Science. “Einstein usó la relatividad general para explicar que la presión asociada con la atracción gravitacional de otros planetas se desvía aproximadamente un 10% cada 43 segundos de arco por siglo. El acuerdo de hoy es mejor que un aumento de 10”.
“Lo probamos de varias maneras”, dijo. “No creo que haya mediciones u observaciones confiables que puedan cuestionar su uso”.
La relatividad general significa que la mayor parte del universo está hecho de cosas que los humanos no pueden detectar o (actualmente) comprender directamente, escribe David Spergel de la Universidad de Princeton en otro número de Science.
Spergel dice que los estudios cuidadosos del movimiento de la materia y la luz en todo el universo han demostrado que la materia “ordinaria” por sí sola no puede explicar los patrones del tiempo. De hecho, según las observaciones, se sabe que solo el 5% del universo es materia nuclear, el 25% materia oscura y alrededor del 70% energía oscura.
What We Found Testing Einstein’s Theory Of Gravity On The Scale Of The Universe
La materia oscura ni emite ni absorbe luz, traicionando su existencia solo a través de efectos gravitacionales. Por otro lado, la energía oscura es una fuerza misteriosa asociada con el vacío y se cree que es responsable de la aceleración del universo.
En 1917, Einstein acuñó el término “constante cosmológica” para la relatividad general, la fuerza que podía oponerse a la gravedad y lograr un universo estático (entonces la visión predominante de la naturaleza del universo). Einstein abandonó la constante cosmológica después de que las observaciones del astrónomo Edwin Hubble en 1929 confirmaran la expansión del universo. Lo considera el “mayor error” de su vida.
“¿Por qué se acelera el universo? La posibilidad más estudiada es que la constante cosmológica (o fuerza de vacío) impulse la aceleración del universo”, escribió Spergel en un artículo en Science. “Otra posibilidad es que exista un campo escalar puramente evolutivo (como el campo de Higgs o el campo inflacionario que hace que el universo se expanda rápidamente). Ambas posibilidades se centran en la ‘energía oscura’. Estoy aquí.
“Dado que toda la evidencia de la energía oscura usa las ecuaciones de la relatividad general para explicar las observaciones de la expansión y evolución del universo, otra conclusión es que se necesita una nueva teoría de la gravedad para explicar las observaciones. “Las posibilidades incluyen una teoría gravitatoria modificada con dimensiones adicionales”.
Einstein’s Universe Turns 100
Según Blandford, la relatividad general debería dar forma a las energías de los físicos, cosmólogos y astrónomos.
Por ejemplo, los investigadores pueden usar esta teoría para comprender mejor los agujeros negros, las estrellas de neutrones y otros objetos y fenómenos celestes. Los científicos también están explorando la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura para comprender el universo a mayor escala.
Finalmente, y quizás lo más emocionante, los investigadores combinarán la relatividad general y la mecánica cuántica en un intento de conectar el mundo muy grande con el mundo muy pequeño. Esta gran y escurridiza “teoría del todo” hasta ahora ha eludido a los físicos, pero Blandford cree que está al alcance de la mano.
“Hay muchas ideas interesantes por ahí”, dijo. “Seré optimista y espero que mis colegas lo rechacen”.
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Michael Wall es escritor sénior (se abre en una pestaña nueva) y se unió al equipo en 2010. Se ocupa principalmente de exoplanetas, naves espaciales y el ejército, pero también se sabe que incursiona en el arte. Su libro ‘Buscando vida extraterrestre’. “There” fue lanzado el 13 de noviembre de 2018. Antes de convertirse en escritor científico, trabajó como herpetólogo y biólogo de vida silvestre. Tiene un doctorado. Tiene una licenciatura en biología evolutiva de la Universidad de Sydney, Australia, una licenciatura en redacción científica de la Universidad de Arizona y una licenciatura en redacción científica de la Universidad de California, Santa Cruz. Sigue a Michael en Twitter para enterarte de cuáles son sus últimos proyectos. El surgimiento de la teoría de la relatividad a principios del siglo XX revolucionó la ciencia, brindando a los físicos una nueva comprensión del espacio y el tiempo. Isaac Newton vio el espacio y el tiempo como estáticos, pero en la nueva imagen dada por la relatividad especial y general eran fluidos y dinámicos.
Albert Einstein. Publicó la primera parte de su teoría, Teoría especial de la relatividad, en el German Journal of Physics.
Completó la relatividad general en 1905 y trabajó en ella durante otros diez años. Presentó la última teoría en una serie de conferencias en Berlín a finales de 1915,
What Is Relativity? Einstein’s Mind Bending Theory Explained
A partir de estas dos hipótesis, Einstein demostró que el espacio y el tiempo están conectados de una forma que los científicos no habían entendido previamente. A través de varios experimentos mentales, Einstein demostró que los resultados de la relatividad especial a menudo son consistentes e incluso sorprendentes.
El 7 de marzo de 2010, se exhibieron páginas del manuscrito original de la teoría de la relatividad desarrollada por Albert Einstein en la Academia Nacional de Ciencias y Humanidades de Israel en Jerusalén. Archivo Uri Lenz/EPA
Si te acercas a un cohete y pasas a un amigo en el mismo pero más lento cohete, notarás que el reloj de tu amigo se mueve más lento que el tuyo (los físicos llaman a esto “retraso de tiempo”).
Además, la raqueta de tu amigo parecerá más pequeña que la tuya. Cuando el cohete acelera, la masa y el cohete también aceleran
Albert Einstein, Course Author
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