La relatividad de Einstein en tu vida cotidiana
La teoría de la relatividad de Einstein puede parecer algo difícil de comprender y sólo relevante para los científicos, pero en realidad está presente en tu vida cotidiana. Descubrí en esta nota cómo haces uso de esta teoría física todos los días.
Albert Einstein fue sin dudas el físico más importante del siglo XX e incluso de la Historia entera. En 1905 publicó la Teoría de la Relatividad Especial, esta indica que la luz viaja en el vacío a la velocidad constante c=300.000 km/s, y nada es capaz de igual ni superar dicha velocidad. Además postuló que el espacio y el tiempo no son absolutos, su percepción es “relativa” al observador (y de ahí el nombre de la teoría).
Diez años más tarde Albert planteó la Teoría de la Relatividad General, que lo hizo sumamente reconocido en el mundo científico y público en general. En este caso propone que el tiempo y el espacio no sólo son relativos sino que forman en realidad un continuo llamado espacio-tiempo. Además, cuando la luz viaja por el espacio-tiempo y pasa por campos gravitatorios producidos por algún objeto: la luz se curva. Einstein logró que la teoría newtoniana quede reformulada, la gravedad ya no era una fuerza que actuaba directamente sobre un objeto, sino una distorsión geométrica del espacio-tiempo.
Muchas otras personas piensan que la relatividad es algo que importa sólo en el espacio exterior, algo lejano y sin implicancias en el ser humano, ese pensamiento es erróneo. No es necesario volar en un cohete y navegar por el espacio lejos de nuestro planeta para percibir los efectos relativistas, ni movernos a la velocidad de la luz para percibir la relatividad del tiempo. Podemos enumerar varios ejemplos de cómo usamos la relatividad en nuestra vida cotidiana, demostrando que este genio tenía razón. Presta atención porque todos hacemos uso de la relatividad de Einstein.
En el auto
Hay un elemento tecnológico que nos hace realmente la vida mucho más fácil hoy, dependiendo de dónde vivas y cuál sea tu ocupación lo usas más frecuentemente, se trata del Sistema de Posicionamiento Global, (GPS, por sus siglas en inglés). Tal vez no sepas que para que el GPS funcione con esa excelente precisión, es necesaria una corrección que es posible gracias a la relatividad. Los satélites viajan a altas velocidades aunque a una milésima de c (c=velocidad de la luz), entre 6000-10000 km/h), esa velocidad ya le hace experimentar una dilatación en el tiempo (dilatación relativista). Como los satélites estos utilizan relojes muy precisos, deben tener en cuenta para su tarea los efectos relativistas que planteó Einstein. Gracias a la corrección del tiempo (cerca de 4 microsegundos por día en este caso), el GPS del auto funciona bien.
Tu cielo
No hace falta ser astrónomo ni meteorólogo para ser apasionado por nuestro firmamento y observarlo estupefacto, el asunto es que, cuando comprendes la teoría de la relatividad ya podes mirar al cielo y decir “así era en el pasado”. Esto es porque la luz que vemos fue emitida por algunos astros hace miles de años atrás, incluso podemos ver estrellas que tal vez ya no existan. También gracias a la relatividad podes comprender que, el rayo de luz que entra por tu ventana ahora, demoró 8 minutos y 19 segundos en llegar a la palma de tu mano.
En casa y en el trabajo
Hoy las pantallas de LCD nos hacen olvidar un poco cómo eran los televisores y monitores de PC que usábamos hace pocos años atrás. Lo cierto es que las pantallas de tubo de rayos catódicos trabajaban por la aceleración y el disparo de electrones en una superficie de fósforo con un gran imán. Cada electrón hace un píxel iluminado cuando golpea la parte posterior de la pantalla, los electrones disparados hacia fuera producen el movimiento de imagen de hasta 30% de la velocidad de la luz. Para que la imagen proyectada sea clara y “perfecta”, se tuvo que construir el imán en cuestión teniendo en cuenta la contracción de la longitud por efectos relativistas.
No todo lo que brilla es oro
Si tu anillo tiene un brillo amarillento suave tenes chances de que esté hecho de oro, y ese color se lo debemos a la relatividad. Si no tomamos en cuenta la relatividad el color del oro se acercaría más al brillo ¡plateado! El secreto se esconde en que los electrones que están junto al núcleo del átomo del oro deben moverse a una velocidad muy elevada (50% de la velocidad de la luz), para evitar ser arrastrados por éste. Al moverse tan rápido pareciera que los electrones que están separados estuvieran más cerca. Sabiendo que, para que un electrón salte a un nivel de energía más alto debe ser capaz de absorber una longitud de onda específica, en este caso las longitudes corresponderían al rango ultravioleta, (más allá de lo que podemos ver). Pero como los electrones se mueven rápidamente y tan juntos terminan absorbiendo una longitud de onda más corta (azules y verdes), mientras que los tonos rojizos y amarillentos se reflejan y dan el color del oro como lo conocemos.