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ANÁLISIS 1. ¿Cómo es la velocidad de las galaxias de acuerdo a su distancia a la Vía Láctea (galaxia de referencia)?. Explica brevemente. 2. Con base a la gráfica de la "velocidad de alejamiento contra la distancia inicial", ¿qué tipo de relación se tiene entre las dos variables y como se representa <strong>mate</strong>máticamente dicha relación? 3. Si se superponen las gráficas para el modelo de Universo de cada equipo, ¿qué observas? 4. ¿Es importante el hecho de considerar una determinada galaxia de referencia en nuestros resultados? ¿Cómo puedes deducirlo? 5. ¿Hay algún marco de referencia preferido en el Universo? Explica brevemente. 6. ¿Hay algún centro en el Universo? 7. Con los resultados obtenidos, ¿crees que se pueda hacer una predicción sobre las distancias a algunas galaxias que podrían haber estado en tu modelo de universo? ¿Cómo? 8. En tu modelo unidimensional y suponiendo que tu universo se ha estado expandiendo uniformemente desde antes que lo midieras, encuentra su edad al tiempo en que fue medido, calculando el inverso de la constante de Hubble para dicho universo. CONCLUSIONES Anota en tu reporte 3 conclusiones sobre el experimento realizado. BIBLIOGRAFÍA. CETTO, A. M. et al. (1989) "El mundo de la física", en Temas de Nuestro Tiempo. México: Trillas, pp. 43-60. RODRÍGUEZ, L. F. (1986) Un universo en expansión. México: SEP-CEF. Col. Ciencia para todos No. 1. RUEBUSHj. et al. (1989) Notas del taller de partículas elementales. México: ESIME-Fermilab. 81
21. PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA DE LA RELATIVIDAD GENERAL PROPÓSITO Que el alumno se familiarice y aplique el Principio de Equivalencia de la Teoría General de la Relatividad. INTRODUCCIÓN Principio de Equivalencia "Podemos explicar el triunfo de una teoría por referencia a una teoría mas general (podemos explicar el triunfo de la teoría de Newton empleando la teoría general de la relatividad)" Paul Feyerabend La teoría de la relatividad general no se desarrolla en un día. De 1907 a 1915 Einstein logra crear un auténtico monumento científico, pleno de belleza, llamado teoría de la relatividad general. ¿Qué da origen a dicha teoría? La teoría de la gravedad de Newton no podía quedar intacta tras el impacto de la relatividad especial. No era una teoría de campo como la de Maxwell en la que un campo transmite efectos electromagnéticos con la velocidad de la luz. La gravitación era una fuerza instantánea que actuaba a distancia. Sin embargo, según la relatividad, ninguna señal puede desplazarse a mayor velocidad que la luz. Así Einstein busca la forma de hacer relativista la teoría de la gravitación de Newton. Además Einstein estaba preocupado por un problema más profundo: ¿Por qué, se preguntaba, tiene que ser algo especial el movimiento uniforme? Sería mucho más convincente que todo movimiento, uniforme o no, fuera relativo. La aceleración es absoluta. En un vehículo que se mueve con velocidad constante no notamos la sensación de movimiento. Pero si el mismo vehículo da un brinco lo notamos inmediatamente. ¿La aceleración es absoluta? Supongamos que lo es y veamos lo que podemos deducir de ello. Imaginemos un pequeño laboratorio en el espacio, lejos de otros cuerpos, de tal manera que las personas que están en el interior no noten ningún peso. Supongamos que experimenta una aceleración uniforme en una cierta dirección siendo g la magnitud de dicha aceleración. Todos los objetos libres que hay dentro de él se mueven uniformemente en línea recta. Esto es lo que nos dice la primera ley del movimiento de Newton. Pero en relación con el laboratorio acelerado, estos objetos no acelerados darán la impresión de que se aceleran "hacia abajo" con una aceleración de g. Cualquiera que sea su masa y su composición, los objetos arrojados tendrán todos la misma aceleración "descendente". Por otra parte, aquí sobre la superficie terrestre, todos los objetos arrojados, bajo determinadas condiciones, caen con la misma aceleración, g. De lo anterior, Einstein, desprende el principio de equivalencia de la relatividad general: los efectos que tienen lugar en el pequeño laboratorio acelerado en el espacio reproducen los efectos producidos en un pequeño laboratorio no acelerado de la tierra. A manera de resumen: "Einstein acaba con los defectos que tenía la teoría de Newton, sobre todo con la hipótesis de que la atracción gravitacional se trasmite a distancia instantáneamente, esta suposición era para muchos físicos totalmente inadmisible y también lo era para Newton, quien en sus "Principia Matemática" afirma que la utiliza porque es una hipótesis necesaria, es decir, que la relatividad o la teoría de la gravitación einsteiniana llegó no por una crisis de las observaciones o de experimentos sino por razones fundamentales de la física teórica". (Carlos Graef Fernández. Teoría de la gravitación de Einstein) 83
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