domingo, 24 de abril de 2016

[ g = 9.8 m/s^2 ] Relatividad especial: los primeros pasos.

Antes de mi primer curso de Relatividad (el cual tomé mas o menos en tercer año de mi Licenciatura en Física), lo único que se me venía a la mente al hablar de esta materia era Albert Einstein con su frase célebre "Todo es relativo"; sí, esa que circula por cuanta red social hay.

En el curso de Relatividad debí aprender lo suficiente como para enamorarme de ella pero rayos, era una irresponsable estudiante con espíritu de novata y por eso, poca atención ponía. No fue hasta ahora en el Doctorado que al tomar el curso de Relatividad General me di cuenta de cuán hermosa es y por supuesto no dude en poner mis manos a la obra para escribir sobre este nuevo amor.


Uno de los cursos de la carrera de licenciatura en Arte que más me ha llamado la atención es Historia del Arte. También me llama la atención que en música vean Historia de la Música, que en derecho vean Historia del Derecho, y por eso me asombra es que en Física no tengamos ni un curso sobre la Historia de ésta. Soy una convencida de lo necesario que es el contexto histórico de cada nueva teoría y hallazgo que se ha hecho. Mis profesores muchas veces tratan de contarnos algunos datos, pero con tanto curso y tantas voces diferentes uno se pierde fácilmente al no tener una línea del tiempo mental. Por eso, divagando sobre mi nuevo curso favorito me pregunte ¿Cómo rayos inició esto de la teoría de la relatividad especial? ¿Acaso fue que a Don Albert se le ocurrió así de la nada por iluminación divina?  Al parecer nuestra historia de la Relatividad comienza mucho antes que Einstein, con un érase una vez un joven curioso llamado Galileo.

Si recuerdan, en el ramo de Física del colegio nos contaron sobre Galileo, quien comprobó que dos cuerpos caen al mismo tiempo desde una misma altura, sin importar su masa. Es decir que si yo subo a la torre Costanera (la torre mas alta de Latinoamérica) y me lanzo verticalmente al mismo tiempo que dejo caer mi libro amado/odiado de electrodinámica "Classical Electrodynamics" de Jackson (no me digan que no es el sueño de todo estudiante!), llegaremos al suelo en el mismo instante si es que claro, despreciamos el roce del aire. Y eso que yo soy 50 veces más "pesada" que el mismo libro. Pero ¿Cómo ocurre esto? La intuición probablemente nos jugaría una mala pasada ya que pensaríamos que yo, siendo mas pesada, debiera impactar el suelo antes que el libro.... pero no ¡Al parecer nuestra aceleración es la misma!
Bueno resulta que Galileo sin darse cuenta  acababa de anunciar la primera ley del movimiento. Además como los cuerpos se encuentran en "caída libre" (se le llama así científicamente a mi salto al "vacío" por la torre) su aceleración debe ser constante... ¿Ya saben cuál es verdad? Pues claro, la bendita constante
                                                             
                                                                               g=9.8 [m/s^2].



Galileo estudió también la trayectoria de las bolas de cañón donde dijo que el movimiento vertical no dependía de la velocidad horizontal de la bola y esta velocidad horizontal sería constante a menos que una fuerza horizontal fuera aplicada. Por lo anterior, él justificó lo siguiente: imaginó un barco que se mueve suavemente sobre el mar. La aceleración de gravedad sería la misma, independiente de si el barco se moviera o estuviera en reposo. Es más, respondió una de aquellas preguntas que cuando niño todos nos hacemos (o eso espero!). Si la Tierra está en movimiento ¿Por qué no lo sentimos? ¿Por qué no nos movemos siguiendo la trayectoria de giro de la tierra al querer avanzar? ¿Por qué yo, que me mareo en todo barco existente en el mundo, no vivo mareada ya que la Tierra nunca deja de girar?
Cuando viajo en avión tengo que mirar por la ventana para saber si ya partió (claramente antes de despegar). Incluso en el aire, si no es por las nubes que el avión deja atrás y las horribles turbulencias no sabría que me encuentro en una nave que se mueve por los cielos. Si quisiera ser extrema y arriesgarme a quedar vetada de los viajes por aire, podría subir a una silla y saltar hacia el suelo, para ver que pasa. El resultado es que caería verticalmente, al igual que si me encuentro en tierra firme y es por lo que dijimos anteriormente: que la gravedad afecta por igual a cuerpos en movimiento o no. Entonces imaginemos que la tierra es mi avión. Los que la abordamos tampoco somos capaces de percibir aquel giro sobre su eje y el movimiento alrededor del Sol que hace. Pues a la misma conclusión llegó Galileo. La Tierra parecería quieta para nosotros y la única evidencia de que se mueve es cuando miramos en el cielo aquellas estrellas o cuerpos celestes que se encuentran muy muy lejos. Hoy llamamos a esto el principio de la relatividad.
Galileo podría haber profundizado mas en el tema pero debido a la fuerte influencia de la iglesia Católica en esa época y la casi nula tolerancia sobre los descubrimientos científicos que se alejaran de sus creencias, debió olvidarse de todo. Afortunadamente no fue el único niño preguntón que quería conocerlo todo y nuevos personajes fueron apareciendo en este "cuento" para contribuir a un final feliz (si es que tal final existe). ¿Te gustaría saber que más ocurrió? Pues ya te lo cuento luego...

                                                                                                                                       Iv.