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martes, 21 de julio de 2009

El principio de la relatividad

Según dijo Einstein, "las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas inerciales", y de ahí derivó toda la formulación de su teoría de la relatividad especial. Entre otras cosas explica por que la luz viaja siempre a la misma velocidad aunque nosotros nos movamos.

Imagínate que flotas en un espacio vacío en el que puedes vivir.

Imagínate que hay otro ser consciente como tú en ese espacio vacío.

Imagínate que ves como el otro ser, tu compañero, se aleja con una velocidad uniforme (siempre de la misma forma).

Que dirá él, ¿Qué tú te alejas de él o que el se aleja de ti? Cada uno lleva razón, aunque sea paradójico. Yo no noto nada, no tengo sensación de movimiento, por tanto pienso que el otro se mueve. Pero el otro hace exactamente el mismo razonamiento que yo.

En ese espacio vacío salvo por mi presencia y la de mi compañero, agreguemos más elementos: tengo en la mano una linterna-tirabolas que dispara bolas de plástico. Dirijo la linterna a mi compañero y las bolas van saliendo con una velocidad. Como mi compañero se aleja de mí, supongamos que a una velocidad mayor que la de las bolas, estas nunca le alcanzarán. Lo que verá es que las bolas salen de mi linterna, se alejan de mí, van en su dirección, pero no lo suficientemente rápido como para alcanzarle. Por lo tanto ve que las bolas que salen de mi linterna-tirabolas se alejan de él pero a una velocidad menor de la que ve como me alejo yo. Yo en cambio lo que veo es que el se aleja de mí a una velocidad mayor de la que se alejan las bolas de mi linterna tira-bolas.

Ahora agreguemos otro elemento en este universo tan simple. Tengo otra linterna y esta es una linterna normal. La enciendo y la apunto a mi compañero. ¿Y qué ve mi compañero? Ve un rayo de luz que se acerca a él a la misma velocidad con la que lo veo que se aleja de mí. La luz es una forma de interacción, es radiación electromagnética que estimula nuestros ojos como las ondas de radio estimulan a las antenas y a unos circuitos electrónicos oscilantes que se conectan a ésta.

La luz es interacción (sé que queda abstracto dicho así, pero en la física hay que partir de principios básicos asumidos con cierto grado de intuición).

La luz, la interacción, eso que hace que unos cuerpos modifiquen el estado de movimiento o influyan de alguna forma en los otros cuerpos se comporta de forma independiente de cómo me muevo, siempre y cuando mi movimiento sea constante. Da igual a que velocidad me mueva, siempre constataré que la luz se mueve a la misma velocidad. Si mi compañero se aleja ya no será como las bolas, verá que el rayo de luz se mueve a la misma velocidad, y da lo mismo que lo apunte hacia él o hacia cualquier otra dirección.

Einstein concluyo que las leyes de la física (la velocidad de la luz en nuestro universo simplón, y en general la velocidad de interacción entre sistemas) son las mismas para mí y para mi compañero, y eso que nos estamos alejando uno del otro.

La física no es tan difícil cuando no se usan las matemáticas, ¿verdad?

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