Teoría general de la relatividad

Admitida la equivalencia entre fuerzas gravitatorias y centrífugas, Einstein debía aceptar asimismo las consecuencias derivadas del «Principio de Equivalencia». Por tanto, las leyes newtonianas debían ser modificadas conforme establecía la «teoría general de la relatividad». Ese proceso de ajuste reclamaba, a su vez, abandonar la geometría euclídea. La «teoría especial de la relatividad» había admitido los nuevos significados de los términos siguientes «simultaneidad», «espacio» y «tiempo», que se expresaban en el contexto de la geometría euclídea. Pero dicha geometría, ahora, resultaba incompatible con los Principios adoptados para la «relatividad general». Pues, los requisitos físicos exigidos por el Principio de Equivalencia, afectaban a la representación geométrica de los fenómenos.

«En la «teoría generalizada de la relatividad», la ciencia del espacio y del tiempo, es decir, la cinemática, ya no forma parte de los fundamentos absolutos de la física general. El estado geométrico de los cuerpos y las velocidades de los relojes dependen en primer lugar de sus campos gravitatorios, que a su vez dependen de los sistemas materiales de que se trate en cada caso».

Citado en A. Einstein (2005): 133.

Es evidente que la adopción de los «Principios o Postulados de Equivalencia» constituye uno de los recursos metodológicos más audaces utilizados en la construcción de una teoría física. Tales Principios no sólo se aplicaron a la dinámica, sino también a la noción clásica de «energía». Así, la masa inercial de un cuerpo, se podía considerar con capacidad de producir efectos energéticos sobre otros cuerpos materiales. Esa capacidad fue denominada por Einstein «energía latente», ya que, estaba asociada a cada masa en movimiento; según el físico Lorentz (1853 – 1928):

«la radiación electromagnética lleva consigo impulso y energía, al igual que la materia ponderable, y también porque, según la «teoría especial de la relatividad», materia y radiación son sólo formas diferentes de una energía repartida, teniendo en cuenta que la masa ponderable pierde su posición privilegiada y sólo aparece como una forma especial de la energía»

Citado en A. Einstein (2005): 140.

Así pues, Einstein admitió que, tanto la energía que trasporta la radiación, como la asociada a la masa de un cuerpo en movimiento son equivalentes. Una vez más, se prescinde de los significados originales de masa y de energía, acepando sólo su carácter formal. Es decir, como símbolos útiles para describir los fenómenos físicos conforme a las nuevas leyes relativistas.

«Teorías especial y general de la relatividad» . La primera publicada en 1905 y la segunda en 1915.

En particular, la adopción de tales equivalencias aplicadas a la radiación luminosa, tiene como consecuencia la «desviación» de la trayectoria de la luz al atravesar campos gravitatorios. Análogamente a la atracción gravitatoria de un cuerpo debido a su masa ponderable, también será atraída la luz que se propaga en el espacio, de tal forma que se curvará su trayectoria al aproximarse al campo gravitatorio de un planeta.

Einstein explica la desviación del rayo mediante el razonamiento siguiente: si un rayo de luz se propaga en el vacío en línea recta con una velocidad constante c, respecto a un sistema K, ese mismo rayo se curvará respecto a otro sistema K´, cuando su dirección forme un ángulo con la aceleración del sistema de referencia. «Por lo tanto, la fuerza de la gravedad hace que se curve el rayo luminoso, como si la luz fuera un cuerpo pesado dotado de una aceleración«.

Desviación de la trayectoria de la luz emitida por una estrella debido a la atracción gravitatoria del Sol. Según la «teoría general de la relatividad», que admite la «equivalencia» entre la masa inercial y la radiación.

Aquí cabe preguntarse, si la curvatura del rayo de luz es real o si más bien se trata de la «medida» obtenida en el sistema K´ que se mueve con aceleración. Al establecer la equivalencia entre la fuerza que experimenta una masa inercial acelerada y la fuerza gravitatoria, la curvatura del rayo luminoso podrá suponerse debida a esta última, aunque dicha curvatura sea el resultado de «medir» desde un sistema de referencia acelerado. Es decir, los datos medidos en el sistema K´ son los que corresponderían a la curvatura efectiva del rayo de luz.

En consecuencia, en virtud de los «Principios de Equivalencia» se modifican las nociones fundamentales definidas en «física clásica»; como la «masa inercial» ‚ «masa gravitatoria» , «energía» y las magnitudes espaciales y temporales. Resulta así un nuevo modelo de espacio geométrico construido atendiendo a los requisitos físico-matemáticos.

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