¿Qué es la "relatividad"?

La teoría de la relatividad es la teoría básica sobre el espacio-tiempo y la gravedad. Fue fundada principalmente por Einstein y se divide en relatividad especial (relatividad especial) y relatividad general (relatividad general). Los supuestos básicos de la teoría de la relatividad son el principio de velocidad constante de la luz, el principio de relatividad y el principio de equivalencia. La relatividad y la mecánica cuántica son los dos pilares básicos de la física moderna. La mecánica clásica, que sienta las bases de la física clásica, no es adecuada para objetos que se mueven a alta velocidad y objetos en condiciones microscópicas. La relatividad resuelve el problema del movimiento a alta velocidad; la mecánica cuántica resuelve el problema en condiciones subatómicas microscópicas. La teoría de la relatividad ha cambiado enormemente los conceptos de "sentido común" de la humanidad sobre el universo y la naturaleza, y ha propuesto conceptos completamente nuevos como "relatividad simultánea", "espacio-tiempo cuatridimensional" y "espacio curvo".

Teoría de la Relatividad Especial

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La Teoría de la Relatividad Especial es una teoría de la relatividad que se limita a discutir sistemas inerciales. La visión de Newton del espacio y el tiempo sostiene que el espacio es un espacio tridimensional que es plano, isotrópico e isotrópico en cada punto, y que el tiempo es una dimensión única independiente del espacio (y por lo tanto absoluta). La teoría especial de la relatividad cree que el espacio y el tiempo no son independientes entre sí, sino un todo espacio-tiempo unificado de cuatro dimensiones, y que no existe un espacio y un tiempo absolutos. En la teoría especial de la relatividad, todo el espacio-tiempo sigue siendo plano, isotrópico e isotrópico en todos sus puntos. Esta es una situación ideal correspondiente al "sistema inercial global". La teoría de la relatividad especial parte del supuesto básico de que la velocidad de la luz en el vacío es constante. Combinando el principio de la relatividad especial con las propiedades del espacio y del tiempo mencionadas anteriormente, se puede derivar la transformación de Lorentz.

Teoría General de la Relatividad

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La Teoría General de la Relatividad es una teoría publicada por Albert Einstein en 1915. Einstein propuso el "principio de equivalencia" de que la gravedad y las fuerzas de inercia son equivalentes. Este principio se basa en la equivalencia de masa gravitacional y masa inercial (los experimentos actuales han confirmado que dentro de un rango de precisión de 10 a 12, todavía no hay diferencia entre masa gravitacional y masa inercial). Según el principio de equivalencia, Einstein extendió el principio especial de la relatividad al principio general de la relatividad, es decir, la forma de las leyes físicas no cambia en todos los sistemas de referencia. La ecuación de movimiento de un objeto es la ecuación geodésica en ese sistema de referencia. La ecuación geodésica no tiene nada que ver con las propiedades físicas del objeto en sí, sino que solo depende de las propiedades geométricas locales del espacio y el tiempo. La gravedad es la manifestación de las propiedades geométricas locales del espacio-tiempo. La existencia de masa material provocará la curvatura del espacio y el tiempo. En el espacio y el tiempo curvos, los objetos todavía se mueven a lo largo de la distancia más corta (es decir, se mueven a lo largo de la línea geodésica; en el espacio euclidiano, es un movimiento en línea recta). Por ejemplo, la Tierra se mueve a lo largo del Sol. El movimiento geodésico en el espacio-tiempo curvo en realidad gira alrededor del Sol, provocando efectos gravitacionales. Al igual que en la superficie curva de la Tierra, si te mueves en línea recta, en realidad te estás moviendo alrededor de un gran círculo en la superficie de la Tierra.