CONSECUENCIAS

A continuación se muestran algunas de las principales consecuencias de asumir los postulados de la teoría de la relatividad. La más famosa es la expresión E = m · c2, que significa que la masa puede desaparecer transformandose en energía, y viceversa, y que la constante que permite pasar entre ambas magnitudes es la velocidad de la luz elevada al cuadrado.

1.- SIMULTANIDAD ENTRE SUCESOS

A partir de los postulados de la teoría de la relatividad se deduce que no se puede afirmar que dos sucesos hayan ocurrido al mismo tiempo, debido a que, si dos sucesos ocurren en el mismo instante desde el punto de vista de un observador, cualquier otro observador que se mueva respecto al anterior presenciará los sucesos en instantes diferentes.

Este fenómeno puede apreciarse fácilmente observando la ecuación de Lorentz para el tiempo:

Δt´ = 1/K (Δt – v Δx / c2)

Dos sucesos simultáneos para un observador cumplen que Δt = 0,  y cómo necesariamente ocurrieron en lugares separados, y por tanto, con Δx ≠ 0, al sustituir en la ecuación de arriba obtenemos que para otro observador que se mueva a cierta velocidad con respecto al primero, los sucesos no son simultáneos Δt´ ≠  0.

Por tanto, no tiene sentido considerar que dos sucesos ocurren a la vez.

2.- CONTRACCIÓN DE LONGITUDES

La aceptación de los postulados de la teoría de la relatividad impone un cambio radical en las antiguas concepciones del espacio y tiempo absolutos. Una primera consecuencia es que la longitud de un objeto depende de su velocidad respecto al observador que efectúa la medida.


En la diapositiva se puede apreciar la deducción de éste fonómeno a partir de la ecuación de Lorentz para la coordenada X, que se resume en la siguiente expresión:

L´= L K

Es decir, como 0<K<1, la longitud de la varilla medida por el sistema en movimiento L´ es menor que la medida desde el sistema que acompaña a la propia varilla L.


3.- DILATACIÓN DEL TIEMPO

Hemos visto que la aceptación de los postulados de la teoría de la relatividad tiene como consecuencia que la longitud de un objeto depende de su velocidad respecto al observador que efectúa la medida. De manera análoga a la vista de en el apartado anterior, es decir, utilizando las transformaciones de Lorentz, se puede demostrar que:

Δt´= K Δt

Por tanto, cuando un observador se mueve respecto a otro, ralentiza su marcha respecto a él.

Una consecuencia de este hecho es la denominada paradoja de los gemelos, que se muestra en el siguiente video.



4.- LEY DE VARIACIÓN DE LA MASA CON LA VELOCIDAD
El principio de conservación del momento lineal es una pieza capital de la física, y para que pueda ser aplicado en el campo de la teoría de la relatividad, es necesario introducir una variación de la masa con la velocidad.

m = 1 / K m0

Es decir, las masas en movimiento sufren un aumento con respecto al valor que tenían en reposo (m0).


5.- EQUIVALENCIA MASA ENERGÍA
En el contexto de la teoría de la relatividad, los principios de la física clásica de la conservación de la masa y la energía, se funden en un solo, el principio de conservación de la masa-energía.

Este principio constituye la expresión más conocida de la teoría de la relatividad, y suele mostrarse como E = m · c2. La expresión es aplicable en todo proceso en el que desaparece masa y se forma energía, como por ejemplo, en la producción de energía a partir de reacciones nucleares.