folleto fisica
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La teora general de la
relatividad
La teora especial de la relatividad era una
teora slo aplicable a sistemas de referencia
inerciales por esto se necesito una forma de
incluirla para un sistema de referencia total-
mente general.
Segn la relatividad especial ninguna infor-
macin puede viajar a mayor velocidad que la
luz, y por lo tanto no puede existir relacin de
causalidad entre dos eventos unidos por un
intervalo espacial por este motivo se deba
encontrar una forma de generalizar la teora,
adems de que este concepto se opona al fun-
damento de la gravedad newtoniana de prin-
cipio de accin a distancia, que supone que las
alteraciones en el campo gravitatorio se trans-
miten de forma instantnea.
Einstein resolvi este problema tomando a los
fenmenos gravitatorios como alteraciones de
la curvatura del espacio-tiempo generadas por
la masa de un objeto o cuerpo. De ello se de-
duce que el campo gravitatorio tiene una enti-
dad fsica independiente.
Folleto por: Alejandro Acosta
Grado: 11B
Exposicin para el rea de fsica
Principios generales
Las caractersticas esenciales de la teora de la rela-
tividad general son las siguientes:
-El principio general de covariancia: las leyes de la
fsica deben tomar la misma forma matemtica en
todos los sistemas de coordenadas.
-El principio de equivalencia o de invariancia local
de Lorentz: las leyes de la relatividad especial se
aplican localmente para todo observador inercial.
-La curvatura del espacio-tiempo es el campo gra-
vitorio que se observa, en presencia de materia la
geometra del espacio-tiempo no es plana sino cur-
va.
-La relatividad general se distingue de otras teoras
alternativas de la gravedad por la simplicidad de
acoplamiento entre materia y curvatura.
Aplicaciones prcticas
Los relojes en los satlites GPS son sincronizados
con los situados en tierra por que que hay que te-
ner en cuenta la teora general de la relatividad y la
teora especial de la relatividad. Si no se tuviese en
cuenta el efecto que sobre el tiempo tiene la veloci-
dad del satlite y su gravedad respecto a un obser-
vador en tierra, se producira un adelanto de 38
microsegundos por da en el reloj del satlite, que a
su vez provocaran errores de varios kilmetros en
la determinacin de la posicin.
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La relatividad
general es
una teora del
campo gravi-
tatorio y de
los sistemas
de referencia
generales, publicada por Albert Einstein en
1915 y 1916 que remplaza a la teora de la gra-
vedad newtoniana.
Los principios fundamentales que introduce
esta teora son el Principio de equivalencia,
que describe la aceleracin y la gravedad como
2 aspectos distintos de la misma realidad, la
nocin de la curvatura del espacio-tiempo y el
principio de covariancia generalizado.
Despus de la publicacin de la teora de la
relatividad en 1905 Einstein comenz a pensar
en cmo incorporar la gravedad en su nuevo
marco relativista no fue sino hasta noviembre
de 1915 cuando lo consigui por medio de el
planteamiento de lo que hoy son conocidas
como las ecuaciones no lineales de campo de
Einstein, las cuales especifican cmo la geome-
tra del espacio y el tiempo est influenciado
por la materia presente.
En 1917 Einstein aplic su teora al universo de
forma generalizada, iniciando as el campo de la
cosmologa relativista. Debido a que en ese enton-
ces se asuma que el un universo era esttico,
Einstein aadi una variable adicional a sus ecua-
ciones llamada la constante cosmolgica la cual
fue removida posteriormente debido al descubri-
miento de la expansin del
universo lo cual volva a
esta constante totalmente
innecesaria. La teora de
la relatividad general su-
pero a la de gravedad new-
toniana, gracias a que con
esta se podan dar respues-
ta a varios efectos no expli-
cados por la teora newto-
niana. Siendo tal su utili-
dad que hasta el mismo Einstein en una expedi-
cin de 1919 confirmo la prediccin de la relativi-
dad general para la desviacin de la luz estelar
por el Sol durante un eclipse total de Sol.
Por qu es necesaria la teora de rela-
tividad general?
Antes de la formulacin de la relatividad general
existan dos teoras fsicas incompatibles:
1) La teora especial de la relatividad, de natura-
leza covariante, que integraba adecuadamente el
electromagnetismo, y que descartaba la exis-
tencia de acciones instantneas a distancia.
2) La teora de la gravitacin de Newton, de
naturaleza no-covariante, que explicaba la
gravedad mediante la existencia de acciones
instantneas a distancia.
Surgi entonces la necesidad de buscar una
teora que integrase, ambas teoras en una
sola teora de la gravedad que fuese compati-
ble con los nuevos principios relativistas in-
troducidos por Einstein, y que incluyese ade-
ms a la gravitacin en una teora de formu-
lacin covariante.
Folleto por: Alejandro Acosta
Grado: 11B
Historia y Breve Resumen