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JULIO PALACIOS MARTINEZ Y LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD III (Continuación)
XIV-. Principio general de la relatividad: “Las leyes que regulan los fenómenos físicos son las mismas en todos los sistemas inerciales, que por definición se hallan, los unos respecto a los otros, animados de rectilíneos uniformes “
-. Dicho de otra forma:“Las leyes que regulan los fenómenos físicos son las mismas en los diversos sistemas no acelerados “
-. Es decir: Todos los fenómenos naturales (mecánicos, físicos; etc) ocurren de la misma manera en todos los cuerpos o sistemas de referencia, sea su movimiento rectilíneo uniforme.
-. En otras palabras: No puede determinarse el movimiento de un cuerpo (cualquiera que sea su trayectoria, velocidad, aceleración) por medio de experimentos interiores a él, sino con referencia a otro cuerpo exterior, relativamente a él.
-. Otra forma de enunciarlo: La Ciencia Física es la misma en cualquiera de las referencias inerciales entre sí.
-. O también: Los principios básicos de la física que son válidos en un sistema coordenado, son válidos igualmente en un sistema coordenado en movimiento, con velocidad relativa constante respecto de aquel; por consiguiente, no existe ningún modo de determinar una velocidad absoluta; solamente pueden medirse velocidades relativas.
XV-Cinemática relativista-.. De la teorías de la contracción de las longitudes y de la dilatación de intervalos de tiempos y del principio de la relatividad restringida se deducen que:
1-. Dos observadores, uno en reposo en el sistema coordenado X “estacionario” y otro en reposo, sobre el sistema coordenado X´ ”móvil” no estarán de acuerdo acerca del intervalo de tiempo transcurrido entre sucesos, ni acerca de la distancia existente entre dos sucesos. No estarán de acuerdo en lo que respecta a la simultaneidad de los sucesos. No estarán de acuerdo respecto de qué suceso se produce primero. No estarán de acuerdo de si un palo o vara quieta y otra móvil tiene la misma longitud.
2-. Si el observador móvil y el observador en reposo tienen dos varas de medir idénticas. Entonces a cada observador, la vara de medir del otro, cuando se coloca paralela al eje X, le parecerá que está contraída en un valor llamado factor de contracción de las longitudes. Todas las distancias paralelas al eje de las X resultarán contraídas de un modo semejante; no existirá desacuerdo entre los observadores acerca de las distancias perpendiculares al eje X.
3-. Si tanto el observador móvil como el estacionario poseen relojes idénticos, entonces, a cada observador el reloj del otro le parece que se atrasa. Parecen que marcan demasiado poco tiempo, se atrasan siendo el valor del factor determinante del atraso el mismo que factor de contracción de las longitudes.
4-. El efecto Doppler relativista confirma que el valor medio de las dos frecuencias f y f0 correspondientes a los átomos de hidrógeno en movimiento a la velocidad v y en reposo respectivamente diferían según una ecuación en función de v, c y fo, lo que constituye una confirmación directa de la conclusión del retraso del reloj de la teoría de la relatividad
5-. La relatividad del campo electromagnético: Mientras que las leyes de la electricidad y magnetismo son las mismas para todos los observadores, los observadores que se muevan uno respecto al otro medirán diferentes campos eléctricos y magnéticos, porque la carga en reposo para un observador origina un campo puramente eléctrico, mientras que la carga móvil para un observador originará un campo eléctrico y otro magnético mezclados.
En otras palabras: El campo eléctrico y el campo magnético no tienen una existencia absoluta. Estas magnitudes dependen del sistema de referencia.
6-. Invarianza de la carga eléctrica: La carga eléctrica es un invariante.
XVI-. La masa relativista-. La masa observada de una partícula no es constante, sino que aumenta al incrementarse su velocidad
relativa con respecto al observador, de tal manera que tiende al infinito, cuando la velocidad de la partícula tiende a la de la luz según una ecuación que relaciona la masa en movimiento m, la masa en reposo mo, la velocidad de la partícula v y la velocidad de la luz c.
XVII-. Teoría relativista corpuscular de la luz según Einstein:” La energía de la luz está distribuida en el espacio discontinuamente, constituida por un número finito de cuantos de energía localizados en puntos del espacio, cuantos que se mueven sin fraccionarse y que sólo pueden ser absorbidos o emitidos como un todo”.
-. Estos cuantos de luz (llamados fotones 20 años más tarde) tienen la energía de los cuantos de Plank.
XVIII-. La energía cinética de una partícula es igual al cuadrado de la velocidad de la luz c, multiplicado por la diferencia entre la masa en movimiento m y la masa en reposo mo
XIX-. Para Einstein masa y energía son dos medidas diferentes de una misma cantidad física, siendo el factor de conversión c. c y la masa esta asociada a todas las formas de energía. y dice: Siempre que un cuerpo varíe de energía, sufre la correspondiente variación de masa, siendo el factor de conversión c. c en todos los casos
-. Por la teoría relativista, la energía total de la partícula E viene dada en función de la masa en movimiento m y c ó entre la masa en reposo mo, la velocidad de la partícula v y la velocidad de la luz c por medio de una ecuación
-. El aumento de masa es proporcional al aumento de la energía. En otras palabras: la masa de un cuerpo no es más que el efecto de la energía contenida en él
-. Energía total =Energía en reposo + Energía cinética
-. La relación masa – energía de Einstein ha demostrado ser de la más fundamental importancia en muchas de las ramas de la física, particularmente al dar cuenta de las transmutaciones nucleares que ocurren, tanto en la radioactividad natural como en la artificial y en la generación de energía atómica
-. XX-. El cuadrivector cantidad de movimiento: Tanto en mecánica clásica, como en mecánica relativista, al actuar una fuerza sobre una masa produce un aumento de la cantidad de movimiento de ésta mv. En mecánica clásica, por ser la masa m constante, todo aumento se debe a que aumenta la velocidad v de la partícula. En mecánica relativista no sucede esto, ya que el aumento de la cantidad de movimiento se debe además de aumentar la velocidad, aumenta la masa. El principio de la cantidad de movimiento es válido en mecanica relativista
-. XXI-. Cuadrivector fuerza. En mecánica relativista la fuerza y la aceleración no son vectores de la misma dirección. Esto sí sucede en la mecánica clásica.
XIV-. Principio general de la relatividad: “Las leyes que regulan los fenómenos físicos son las mismas en todos los sistemas inerciales, que por definición se hallan, los unos respecto a los otros, animados de rectilíneos uniformes “
-. Dicho de otra forma:“Las leyes que regulan los fenómenos físicos son las mismas en los diversos sistemas no acelerados “
-. Es decir: Todos los fenómenos naturales (mecánicos, físicos; etc) ocurren de la misma manera en todos los cuerpos o sistemas de referencia, sea su movimiento rectilíneo uniforme.
-. En otras palabras: No puede determinarse el movimiento de un cuerpo (cualquiera que sea su trayectoria, velocidad, aceleración) por medio de experimentos interiores a él, sino con referencia a otro cuerpo exterior, relativamente a él.
-. Otra forma de enunciarlo: La Ciencia Física es la misma en cualquiera de las referencias inerciales entre sí.
-. O también: Los principios básicos de la física que son válidos en un sistema coordenado, son válidos igualmente en un sistema coordenado en movimiento, con velocidad relativa constante respecto de aquel; por consiguiente, no existe ningún modo de determinar una velocidad absoluta; solamente pueden medirse velocidades relativas.
XV-Cinemática relativista-.. De la teorías de la contracción de las longitudes y de la dilatación de intervalos de tiempos y del principio de la relatividad restringida se deducen que:
1-. Dos observadores, uno en reposo en el sistema coordenado X “estacionario” y otro en reposo, sobre el sistema coordenado X´ ”móvil” no estarán de acuerdo acerca del intervalo de tiempo transcurrido entre sucesos, ni acerca de la distancia existente entre dos sucesos. No estarán de acuerdo en lo que respecta a la simultaneidad de los sucesos. No estarán de acuerdo respecto de qué suceso se produce primero. No estarán de acuerdo de si un palo o vara quieta y otra móvil tiene la misma longitud.
2-. Si el observador móvil y el observador en reposo tienen dos varas de medir idénticas. Entonces a cada observador, la vara de medir del otro, cuando se coloca paralela al eje X, le parecerá que está contraída en un valor llamado factor de contracción de las longitudes. Todas las distancias paralelas al eje de las X resultarán contraídas de un modo semejante; no existirá desacuerdo entre los observadores acerca de las distancias perpendiculares al eje X.
3-. Si tanto el observador móvil como el estacionario poseen relojes idénticos, entonces, a cada observador el reloj del otro le parece que se atrasa. Parecen que marcan demasiado poco tiempo, se atrasan siendo el valor del factor determinante del atraso el mismo que factor de contracción de las longitudes.
4-. El efecto Doppler relativista confirma que el valor medio de las dos frecuencias f y f0 correspondientes a los átomos de hidrógeno en movimiento a la velocidad v y en reposo respectivamente diferían según una ecuación en función de v, c y fo, lo que constituye una confirmación directa de la conclusión del retraso del reloj de la teoría de la relatividad
5-. La relatividad del campo electromagnético: Mientras que las leyes de la electricidad y magnetismo son las mismas para todos los observadores, los observadores que se muevan uno respecto al otro medirán diferentes campos eléctricos y magnéticos, porque la carga en reposo para un observador origina un campo puramente eléctrico, mientras que la carga móvil para un observador originará un campo eléctrico y otro magnético mezclados.
En otras palabras: El campo eléctrico y el campo magnético no tienen una existencia absoluta. Estas magnitudes dependen del sistema de referencia.
6-. Invarianza de la carga eléctrica: La carga eléctrica es un invariante.
XVI-. La masa relativista-. La masa observada de una partícula no es constante, sino que aumenta al incrementarse su velocidad
relativa con respecto al observador, de tal manera que tiende al infinito, cuando la velocidad de la partícula tiende a la de la luz según una ecuación que relaciona la masa en movimiento m, la masa en reposo mo, la velocidad de la partícula v y la velocidad de la luz c.
XVII-. Teoría relativista corpuscular de la luz según Einstein:” La energía de la luz está distribuida en el espacio discontinuamente, constituida por un número finito de cuantos de energía localizados en puntos del espacio, cuantos que se mueven sin fraccionarse y que sólo pueden ser absorbidos o emitidos como un todo”.
-. Estos cuantos de luz (llamados fotones 20 años más tarde) tienen la energía de los cuantos de Plank.
XVIII-. La energía cinética de una partícula es igual al cuadrado de la velocidad de la luz c, multiplicado por la diferencia entre la masa en movimiento m y la masa en reposo mo
XIX-. Para Einstein masa y energía son dos medidas diferentes de una misma cantidad física, siendo el factor de conversión c. c y la masa esta asociada a todas las formas de energía. y dice: Siempre que un cuerpo varíe de energía, sufre la correspondiente variación de masa, siendo el factor de conversión c. c en todos los casos
-. Por la teoría relativista, la energía total de la partícula E viene dada en función de la masa en movimiento m y c ó entre la masa en reposo mo, la velocidad de la partícula v y la velocidad de la luz c por medio de una ecuación
-. El aumento de masa es proporcional al aumento de la energía. En otras palabras: la masa de un cuerpo no es más que el efecto de la energía contenida en él
-. Energía total =Energía en reposo + Energía cinética
-. La relación masa – energía de Einstein ha demostrado ser de la más fundamental importancia en muchas de las ramas de la física, particularmente al dar cuenta de las transmutaciones nucleares que ocurren, tanto en la radioactividad natural como en la artificial y en la generación de energía atómica
-. XX-. El cuadrivector cantidad de movimiento: Tanto en mecánica clásica, como en mecánica relativista, al actuar una fuerza sobre una masa produce un aumento de la cantidad de movimiento de ésta mv. En mecánica clásica, por ser la masa m constante, todo aumento se debe a que aumenta la velocidad v de la partícula. En mecánica relativista no sucede esto, ya que el aumento de la cantidad de movimiento se debe además de aumentar la velocidad, aumenta la masa. El principio de la cantidad de movimiento es válido en mecanica relativista
-. XXI-. Cuadrivector fuerza. En mecánica relativista la fuerza y la aceleración no son vectores de la misma dirección. Esto sí sucede en la mecánica clásica.