martes, 29 de enero de 2013

Curso sobre relatividad especial: 2ª parte.

2.- Postulados de Einstein.


La teoría de la realtividad de Einstein se puede deducir a partir de dos postulados básicos:

1.- No puede detectarse el movimiento absoluto uniforme.

2.- La velocidad de la luz es independiente del movimiento de la fuente emisora.

Vamos a explicar estos dos postulados.

Postulado 1: No puede detectarse el movimiento absoluto uniforme.

En todos los sistemas de referencia inerciales, las leyes de la física de portan de la misma manera. Si estamos realizando un experimento en el laboratorio y un conductor nos observa desde su vehículo cuando circula por una carretera cercana, en estos dos sistemas de referencia, laboratorio y coche, se cumplen las mismas leyes de la física. Por ello, no existe ningún experimento que sea capaz de diferenciar los dos sistemas inerciales. Lo único que podemos distinguir es la velocidad relativa entre ellos, es decir, la velocidad relativa entre el coche y el laboratorio. ¿Pero cuál de los dos sistemas está en movimiento? Como hemos explicado en la primera parte del curso, depende del observador de cada sistema. Para el conductor del vehículo, es el laboratorio el que se mueve, y para el científico, el conductor del coche.


Postulado 2: La velocidad de la luz es independiente del movimiento de la fuente emisora. 

Este postulado también se puede enunciar como: Todo observador mide el mismo valor de c para la velocidad de la luz. Vamos a demostrarlo.

Tenemos una fuente puntual S que emite un rayo de luz, y tres observadores,O1 que está inmóvil, O2 que se acerca a la fuente de luz y O3 que se aleja de la fuente de luz. La fuente de luz S está en reposo. 

La velocidad de la luz medida en O1 es c. Sabemos que V=s/t. Entonces si O2 se acerca a la fuente S, parecería lógico decir que detectará antes la luz. Y también podríamos decir del mismo modo, que O3 la recibiría más tarde. Pero esto no es lo que ocurre. Los experimentos demuestran que todos los observadores miden para la velocidad de la luz el valor c. ¿Por qué si parece tan ilógico?

El postulado 1 dice que no es posible detectarse el movimiento absoluto. Luego si lo aplicamos al ejemplo descrito, no podemos saber cuál de los dos sistemas de referencia (luz u observadores) está en movimiento y cuál en reposo. Y según el postulado 2, la velocidad de la luz es independiente del movimiento de la fuente emisora. Así pues, uniendo estos dos postulados podemos deducir que todo observador mide el mismo valor c para la velocidad de la luz.

1 comentario:

  1. Hola Verónica, simplemente quiero ayudar y la frase: "parecería lógico deci que detectará antes la luz. Y también podríamos decir del mismo modo, que O3 la recibiría más tarde." si es correcta. O2 recibirá antes la luz y O3 la recibirá más tarde. El quiz está en que los 3 medirán la misma velocidad para c independientemente de que se acerquen o se alejen de la fuente.
    Enhorabuena por tu trabajo y recibe un saludo.

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