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19 investigadores Dirección de tesis de licenciatura Posgrado en Astronomía www.astrosmo.unam.mx. El Universo después de Einstein. ¿Porqué es el 2005 el Año Mundial de la Física?.
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19 investigadores Dirección de tesis de licenciatura Posgrado en Astronomía www.astrosmo.unam.mx
¿Porqué es el 2005 el Año Mundial de la Física? • Para conmemorar los cien años de la publicación en 1905 de tres trabajos muy importantes de Albert Einstein.
¿Porqué es el 2005 el Año Mundial de la Física? • Para conmemorar los cien años de la publicación en 1905 de tres trabajos muy importantes de Albert Einstein. • Nosotros nos concentraremos en las contribuciones de Einstein que resultaron importantes para la Astronomía, tanto en 1905 como en toda su vida.
La Misteriosa Luz • Dos de los tres trabajos de Einstein de 1905 tenían que ver con la misteriosa naturaleza de la luz: 1. ¿Es la luz onda o partícula? 2. ¿Es la luz energía o materia? 3. ¿Depende la velocidad de la luz del movimiento del observador?
La Relatividad Especial • El último de los tres artículos de 1905 de Einstein presenta la Relatividad Especial. • Toda la teoría se basa en aceptar que la velocidad de la luz es constante para cualquier observador, aún para uno que se mueve respecto a otro.
Experimento de Michelson-Morley • El interferómetro mide corrimientos de fase entre los dos brazos • Si el movimientos de la Tierra afecta el valor de c, se espera corrimientos dependientes del tiempo • no se encontraron corrimientos significativos
¿Qué tan rápido se mueve la bola? 5 km/s v = 5 km/s 15 km/s* V = 10 km/s * Esto es simplemente v+V = 15 km/s
¿Qué tan rápido se mueve la luz? 299792 km/s Laser 299792 km/s** V = 10 km/s ** ¡No 299802 km/s!
Conceptos de relatividad especial Reloj estacionario A • Suponga que la velocidad de la luz es constante para todos los marcos inerciales • “reloj” en el cual la luz se refleja entre espejos paralelos • tiempo de ida y vuelta tA = 2d/c • tiempo de ida y vuelta tB = 2dB/c • pero dB = √(d2 + ¼v2tB2) • o sea tA2 = tB2(1 – β2) donde β = v/c • El reloj en movimiento marcha más despacio, por un factor g = (1 – β2)−1/2 • nota: si vamos montados en el reloj B, vemos al reloj A ir más despacio d Reloj en movimiento B vt
La velocidad de la luz • Es de 300,000 kilómetros por segundo, extremadamente grande.
La luz le podría dar siete vueltas y media a la Tierra en un segundo…
La luz y las ondas de radio (que son como la luz y se mueven a su velocidad), tardan aproximadamente un segundo en ir de la Luna a la Tierra…
La luz y las ondas de radio (que son como la luz y se mueven a su velocidad), tardan aproximadamente un segundo en ir de la Luna a la Tierra…
La relatividad especial forza a considerar al tiempo y al espacio juntos • Newton pensaba que el tiempo fluía independientemente de otros factores. Esto es intuitivamente correcto, pero está mal en detalle. • En la relatividad es mejor pensar en el espacio-tiempo.
El Señor Rojo El Señor Azul
Equivalencia energía-masa • Así como la relatividad vincula a dos conceptos aparentemente separados, el espacio y el tiempo, tambien implica que la energía y la materia son equivalentes.
Muchos físicos creen que entienden que es la luz. Yo he pasado toda mi vida tratando de entenderla y aún no lo logro… Albert Einstein
¡La componente a la izquierda se mueve en el cielo más rápido que la luz!
Se trata de una ilusión relativista… Desplazamiento aparente = vt sin Tiempo aparente = t [1 – (v/c)cos ] Velocidad aparente= v sin /[1 – (v/c)cos ] ; ¡puede exceder c!
La componente que se acerca a nosotros no solo parece moverse más rápido sino que parece ser más brillante (en realidad las dos componentes son iguales.
La componente a la izquierda se mueve en el cielo más rápido y es más brillante.
La prensa recogió la noticia… Los reporteros especializados explicaron correctamente de que se trataba… Ahora se conocen muchas de estas fuentes.