Teoria de la relatividad para niños de primaria

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Datos de la teoría de la relatividad para niños Datos de la enciclopedia infantilLa teoría de la relatividad fue desarrollada por Albert Einstein a principios de 1900. Existen dos teorías de la relatividad. La primera es la relatividad especial y la segunda es la relatividad general.

La teoría pretende resolver problemas que no podían ser resueltos por la física clásica, o por la física del siglo XIX. Ciertas observaciones, como la órbita de Mercurio o la forma en que la luz de fuentes lejanas se curva al pasar por una estrella, no pueden explicarse con la física de 1900. Einstein se propuso revisar las ideas básicas de la física. Su trabajo se llevó a cabo en dos etapas, y cada una de ellas tiene una página separada en este wiki.

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Según la relatividad general, los objetos en un campo gravitatorio se comportan de forma similar a los objetos dentro de un recinto acelerado. Por ejemplo, un observador verá caer una pelota de la misma manera en un cohete (izquierda) que en la Tierra (derecha), siempre que la aceleración del cohete sea igual a 9,8 m/s (la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra).

La Teoría General de la Relatividad, a menudo llamada simplemente relatividad general, fue publicada por Albert Einstein en 1915, diez años después de la creación de la teoría especial de la relatividad. La teoría general de la relatividad de Einstein utiliza la idea del espaciotiempo. El espacio-tiempo es el hecho de que tenemos un universo de cuatro dimensiones, con tres dimensiones espaciales (espacio) y una dimensión temporal (tiempo). Cualquier acontecimiento físico ocurre en algún lugar dentro de estas tres dimensiones espaciales, y en algún momento del tiempo. Según la teoría general de la relatividad, cualquier masa hace que el espacio-tiempo se curve, y cualquier otra masa sigue estas curvas. Una masa mayor provoca una mayor curvatura. Esta fue una nueva forma de explicar la gravitación (gravedad).

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(Si eres un padre que busca algunas actividades para ayudar a enseñar a tu hijo, considera pedir Albert Einstein y la relatividad para niños: su vida e ideas con 21 actividades y experimentos mentales. Y si eres un adulto que sólo quiere entender la relatividad, no hay que avergonzarse de seguir leyendo).

Hace mucho tiempo, unos científicos querían averiguar a qué velocidad se movía la Tierra en el espacio. Se llamaban Michelson y Morley. Decidieron que intentarían averiguarlo midiendo la velocidad de la luz.

Piénsalo así. Imagina que estás en una tormenta y el viento sopla contra tu espalda. Si empezaras a correr, la lluvia no te golpearía tanto la espalda. Se desplazaría más lentamente en comparación con usted. Los científicos dirían que la lluvia se desplaza más lentamente en relación con usted.

En aquel entonces, los científicos pensaban que la luz actuaba como las gotas de lluvia en una tormenta. Pensaron que si la tierra se movía alrededor del sol, y el sol se movía alrededor de la galaxia, deberían ser capaces de medir la velocidad a la que se movían en el espacio.  Todo lo que tendrían que hacer era medir cómo “cambiaba” la velocidad de la luz.

¿qué dos principios componen la teoría de la relatividad especial?

El primer principio mencionado es bastante confuso. ¿Qué significa? Bueno, antes de Albert Einstein, los científicos pensaban que todo movimiento se producía contra un punto de referencia llamado “éter”. Einstein afirmaba que el éter no existía. Decía que todo movimiento era “relativo”. Esto significaba que la medición del movimiento dependía de la velocidad relativa y la posición del observador.

Un ejemplo de relatividad es imaginar a dos personas en un tren jugando al ping-pong. El tren viaja a unos 30 m/s hacia el norte. Cuando se golpea la pelota de un lado a otro entre los dos jugadores, a éstos les parece que la pelota se mueve hacia el norte a una velocidad de unos 2 m/s y luego hacia el sur a una velocidad de 2 m/s.

Ahora imagina que alguien está al lado de las vías del tren observando el juego de ping-pong. Cuando la pelota se desplaza hacia el norte parecerá viajar a 32 m/s (30 m/s más 2 m/s). Cuando la pelota es golpeada en la otra dirección, todavía parece viajar hacia el norte, pero a una velocidad de 28 m/s (30 m/s menos los 2 m/s). Para el observador que está al lado del tren, la pelota siempre parece viajar hacia el norte.