La teoría de la relatividad especial es una teoría publicada en el año 1905 por el físico Albert Einsten, esta idea describe que la velocidad de la luz es igual en cualquier marco referencial inerte.

No debe confundirse con la Teoría de la relatividad general.

La teoría de la relatividad especial es una teoría publicada en el año 1905 por el físico Albert Einsten, esta idea describe que la velocidad de la luz es igual en cualquier marco referencial, Albert Einsten dice la luz viaja en el espacio vació a una velocidad de 300 mil kilómetros por segundo y que nada es capaz de igualar esa velocidad, ni muchos menos superarla. Además, el espacio y el tiempo no son absoluto ni independientes entre ellos, su percepción es relativa al observador. Por ejemplo, si una persona viajara a una velocidad cercana a la luz, esta persona tendría una percepción del espacio y el tiempo totalmente diferente a la de una persona que se encuentra en estado de reposo pero ambos cumplirían con las mismas leyes de la física dentro del marco referencial.

Postulados de la teoría de la relatividad especial.

Esta teoría esta conformada por dos postulados, las cuales dicen que:

• Primer postulado: las leyes de la física son iguales en cualquier marco referencial inercial.
• Segundo postulado: la velocidad de la luz es independiente del estado en movimiento de la fuente o de cualquier observador.

Como anteriormente mencinamos, el primer postulado dice que las leyes de la física son iguales en cualquier marco referencial inercial. Un marco referencial inercial es simplemente lo que uno persona considera que esta en estado de reposo, y decimos que se "considera" porque también podríamos considerar que este en movimiento en relación a otra cosa, por ejemplo un avión en movimiento se considera un marco referencial por lo tanto las leyes de la física son las misma, lo único que cambia y se distorsiona es el espacio y tiempo causado por la velocidad en la que se mueve el avión. Pongamos un ejemplo.

En un avión que viaja a 350 kilómetros por hora una persona lanza una pelota que va a una velocidad de 10 kilómetros por hora, la velocidad en la que va la pelota seria exactamente igual en cualquier otro marco referencial, como por ejemplo la tierra. Antes se pensaba que si el avión viajaba a esa velocidad entonces la velocidad de la pelote se sumaria con la del avión dando como resultado que la velocidad en la que fue lanzado la pelota seria realmente 360 kilómetros por hora, pero esta teoría dedujo que esto no era posible ya que así lances la pelota dentro del avión o en la tierra la velocidad en la que viaja la pelota seria la misma en ambos marcos referenciales, esto quiere decir que la velocidad en la que viaja la pelota es independiente a la velocidad en la que viaja el avión y con esto se hace referencia al segundo postulado.

Pero ¿que pasaría si una persona en la tierra observara el avión? entonces para el observador la pelota no iría a 10 kilómetros por hora, vería la pelota ir a 360 kilómetros por hora, osea que la velocidad de la pelota se ve afectado para el observador que esta en la tierra por la velocidad en la que el avión viaja, pero dentro del avión para la persona que lanzo la pelota sigue siendo igual, esto quiere decir que la velocidad solo se ve afectada por la percepción del observador que no este dentro del mismo marco referencial dependiendo de su estado. En la siguiente imagen te dejo un ejemplo con un carro con dos observadores, el primero lanza una la pelote dentro del auto y el segundo observador tiene una percepción totalmente diferente al primero.

El segundo postulado por su parte dice que la velocidad de la luz es independiente del estado en movimiento de la fuente o de cualquier observador, pongamos como ejemplo el experimento de Fizeau, en donde se quería saber si al pasar un rayo de luz a través de en un tubo con agua en movimiento ambas velocidades se sumarían, es decir que querían observar si la velocidad del rayo de luz era afectada por la velocidad de movimiento del agua, pero en realidad, como resultado no fue así, la luz conservaba la misma velocidad al pasar por el tubo con agua, esta no era afectado por el movimiento del agua y que estas dos no se sumaban, dejando en claro que la velocidad de la luz es independiente del objeto o estado en movimiento o de cualquier observador. Dicho todo esto quedamos con la conclusión de que lo único que se dobla es el espacio tiempo, si una persona va dentro de un avión y observa por fuera de la ventanilla va a notar que ahí una distorsión del tiempo causada por la velocidad de aceleración en la que va el avión pero dentro todo sigue igual, no cambia ni se distorsiona el tiempo y espacio dentro del avión y eso ocurre porque la leyes de la física son iguales para cualquier marco referencial, haciendo referencia al primer postulado.

La paradoja de los gemelos

Uno de los fenómenos mas extraño de la teoría de la relatividad es la ampliación o dilatación del tiempo conocido como la paradoja de los gemelos, si una persona en un objeto dejara el marco referencial de la tierra y se cambiara a un marco referencial que se moviera mucha mas rápido con relación a la tierra entonces esa persona regresaría en 30 años para los terrícolas mientras que el viajero solo hubiese sentido que pasaba un año. Usando la relatividad especial podemos responder a la pregunta ¿porque alguien que viaja muy rápido en comparación con a la tierra siente que el tiempo pasa mas lento que las personas que se quedan en la tierra?, todo se basa en la ecuación Velocidad es igual a distancia entre tiempo Velocidad = Distancia / Tiempo, cuando usamos esta ecuación para describir la luz, la velocidad de la luz es constante, si la mides desde un marco referencial que se mueve a una velocidad constante como la tierra la distancia en esta ecuación debe ser la distancia recorrido por la luz pero eso no significa que no podemos usarla para describir cualquier tipo de materia en el universo.

Todo los procesos químicos que causan que la materia cambie en el cuerpo humano para pensar, respirar y envejecer suceden a nivel molecular, celular, atómico y a su nivel cuántico donde todo es el resultado de fuerzas ejercidas fotones, gravitones y otras partículas fundamentales que se mueven a la velocidad de la luz así que para que ocurra cualquier tipo de actividad en la tierra los fotones de tu cuerpo deben recurre una distancia muy pequeña y ya que la velocidad de la luz es 300 mil km por segundo esta distancia se recorre y la actividad ocurre en una cantidad de tiempo extremadamente pequeña.