TEORIA DE RELATIVIDAD
La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como
la de relatividad general, formuladas principalmente por Albert Einstein a principios
del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre
la mecánica newtoniana y el electromagnetismo. La teoría de la relatividad
especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en
ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones
de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del
movimiento. En la teoría de la relatividad especial, Einstein, Lorentz y Minkowski,
entre otros, unificaron los conceptos de espacio y tiempo, en un ramado
tetradimensional al que se le denominó espacio-tiempo. La relatividad especial fue
una teoría revolucionaria para su época, con la que el tiempo absoluto de Newton
quedó relegado y conceptos como la invariabilidad en la velocidad de la luz,
la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa
y energía fueron introducidos. Además, con las formulaciones de la relatividad
especial, las leyes de la Física son invariantes en todos los sistemas de referencia
inerciales; como consecuencia matemática, se encuentra como límite superior de
velocidad a la de la luz y se elimina la causalidad determinista que tenía la física
hasta entonces. Hay que indicar que las leyes del movimiento de Newton son un
caso particular de esta teoría donde la masa, al viajar a velocidades muy
pequeñas, no experimenta variación alguna en longitud ni se transforma en
energía y al tiempo se le puede considerar absoluto.
La teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la
gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide
numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y velocidades
«pequeñas». La teoría general se reduce a la teoría especial en presencia de
campos gravitatorios. La relatividad general estudia la interacción
gravitatoria como una deformación en la geometría del espacio-tiempo. En esta
teoría se introducen los conceptos de la curvatura del espacio-tiempo como la
causa de la interacción gravitatoria, el principio de equivalencia que dice que para
todos los observadores locales inerciales las leyes de la relatividad especial son
invariantes y la introducción del movimiento de una partícula por
líneas geodésicas. La relatividad general no es la única teoría que describe la
atracción gravitatoria, pero es la que más datos relevantes comprobables ha
encontrado. Anteriormente, a la interacción gravitatoria se la describía
matemáticamente por medio de una distribución de masas, pero en esta teoría no
solo la masa percibe esta interacción, sino también la energía, mediante la
curvatura del espacio-tiempo y por eso se necesita otro lenguaje matemático para
poder describirla, el cálculo tensorial. Muchos fenómenos, como la curvatura de la
luz por acción de la gravedad y la desviación en la órbita de Mercurio, son
perfectamente predichos por esta formulación. La relatividad general también abrió
