Introducción
El presente artículo pretende constituir las bases que permitan ahondar en la teoría especial de la relatividad a lo largo de una serie de artículos. No obstante, este primer artículo puede resultar excesivamente introductorio. Ello se debe a que básicamente se enuncia el método científico. Si bien puede resultar poco novedoso al lector, se ha decidido mantener como primer artículo de la serie por dos motivos. El primero es que se pretende llegar al máximo número de personas, que puedan estar o no familiarizadas con la ciencia, por ello esta introducción puede resultar interesante. En segundo lugar, puede servir para fijar aquellos conceptos que a veces se dejan de lado en las aulas.
Antes de entrar en materia, ha de decirse que existen varias formas de abordar este tema; siendo quizás la más rigurosa desde un punto de vista matemático la que se ha decidido adoptar.
Sin embargo, se va a optar por un enfoque didáctico. De esta forma, se comprende la trascendencia de los resultados a los que se llegue, así como su significado. Aunque se carezca de los conocimientos matemáticos para comprender las operaciones que se han realizado, se explicarán los resultados. De esta forma, se comprenderán los mismos sin necesidad de entender el proceso matemático llevado a cabo.
Importancia de realizar hipótesis
En primer lugar, deben describirse las hipótesis que se van a adoptar acerca del comportamiento del universo, cosa que se hará en el siguiente artículo.
Antes de realizar cualquier experimento, siempre han de hacerse hipótesis, normalmente basadas en teorías existentes aunque podrían realizarse de cara a defender una nueva teoría, acerca del comportamiento esperado. De forma que si lo esperado coincide con lo observado, el experimento supondrá una ratificación de la teoría existente hasta ese instante. Por otra parte, en caso de que lo observado difiera de lo esperado según la teoría en la que uno se base, suponiendo que el experimento se haya llevado a cabo de forma correcta, podrían ocurrir dos cosas: podría deberse a errores de medida y errores experimentales; o deberse a que la teoría vigente hasta ese momento histórico no fuese válida.
Comprendiendo el falsacionismo
En caso de que una teoría deje de ser válida a la vista de nuevas observaciones se debe habitualmente a mejoras tecnológicas, que permiten obtener datos más precisos que podrían diferir de aquellos datos obtenidos con anterioridad. Sin embargo, esa incompatibilidad de resultados no se debe a que la naturaleza haya comenzado a manifestarse de forma distinta, sino a que la tecnología ha avanzado y los resultados han mostrado que los modelos existentes hasta ese momento no reflejaban con exactitud la realidad.
Antes de la aparición de K. Popper, ideador del falsacionismo, no se sabía muy bien cuál era el límite que permitía distinguir entre aquello que era ciencia de lo que no lo era. Dicha corriente afirma que ciencia es todo aquello que puede ser falsado, de tal forma que si se propone un experimento que pueda realizarse, de tal forma que permita defender o refutar lo que se haya afirmado, esa afirmación es científica. Este concepto será mencionado posteriormente al explicar las hipótesis.
En el caso de la teoría especial de la relatividad, ésta surge del simple hecho de realizar hipótesis distintas de aquellas realizadas en la mecánica clásica. Sin embargo, no será necesario ir a un laboratorio para obtener las ecuaciones. Las ecuaciones de la teoría especial de la relatividad surgen de imponer las nuevas hipótesis realizadas a las ecuaciones, ya existentes, de las transformaciones de Galileo.
A lo largo del viaje que comienza con este primer artículo, se pretenden hallar y comprender las ecuaciones que describen esta nueva física, su alcance y sus limitaciones. Ha de decirse que posteriormente, habría que corroborar experimentalmente que los resultados cuadran con la realidad, cosa que hasta la actualidad sucede (dentro de su campo de actuación, claro está).
Autor
Carlos Carbajosa Fernández
Estudiante de Ingeniería Aeroespacial (UPM)
Madrid
Bibliografía:
- Sobre la teoría de la relatividad especial y general, de Albert Einstein
- Física para la ciencia y la tecnología (Vol. III), de G. Mosca y P. A. Tipler
Carlos Carbajosa Fernández
Estudiante de Ingeniería Aeroespacial (UPM)
Estudio Ingeniería Aeroespacial en la Politécnica de Madrid. Me apasionan la física y las matemáticas, pero todo conocimiento es bienvenido, y en QS hay sitio para todos ellos.
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