La teoría de la relatividad clásica establece que las leyes de la naturaleza son las mismas para todos los observadores en movimiento a velocidad constante y que la velocidad de la luz es constante para todos los observadores. La teoría de la relatividad especial de Einstein amplió esto al demostrar que el tiempo es relativo y que la masa y la energía son equivalentes. La teoría de la relatividad general explica la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa y la energía.

3. Se entiende por la teoría de la
relatividad clásica o relatividad
de Galileo al estudio de los
movimientos que intervienen
sean a velocidad constante.
Los siguientes principios de
relatividad son
fundamentales:
Todas las leyes de la
naturaleza, deben de ser
las mismas para todos los
observadores que se
mueven con respecto a
los otros a velocidad
constante
La velocidad de la luz es la
misma para todos los
observadores que se
mueven a velocidad
constante con respecto a
la fuente de luz

4. Esta dependencia de la percepción del movimiento según el
sistema de referencia escogido es lo que se conoce como
relatividad clásica. Fue descrita por Galileo Galilei en el siglo XVII.
.
La teoría clásica de la relatividad establecía que las magnitudes
físicas eran dependientes del sistema de referencia escogido
pero presuponía que el tiempo era un ente absoluto e
independiente del sistema de referencia escogido
Sin embargo tras el experimento de Michelson y Morley quedo
demostrada la invariabilidad de la velocidad de la luz lo cual
condujo al descubrimiento de la relatividad de ambos espacio y
tiempo

5. CONCEPTOS PRINCIPALES
El supuesto básico de la teoría de la
relatividad es que la localización de los
sucesos físicos, tanto en el tiempo como
en el espacio, son relativos al estado de
movimiento del observador: así, la
longitud de un objeto en movimiento o el
instante en que algo sucede, a diferencia
de lo que sucede en mecánica
newtoniana, no son invariantes
absolutos, y diferentes observadores en
movimiento relativo entre sí diferirán
respecto a ellos (las longitudes y los
intervalos temporales, en relatividad son
relativos y no absolutos).

7. La teoría de la relatividad, tal
como la expuso Einstein, tuvo
dos formulaciones diferentes.
La primera es la que corresponde a
dos trabajos publicados en 1905. Es
conocida como la Teoría de la
relatividad especial y se ocupa de
sistemas que se mueven uno
respecto del otro con velocidad
constante (pudiendo ser incluso
igual a cero).
La segunda, llamada Teoría de
la relatividad general (así se
titula la obra de 1916 en que la
formuló), se ocupa de sistemas
que se mueven a velocidad
variable.

8. El primero afirma que todo movimiento es
relativo a cualquier otra cosa.
El segundo postulado afirma que la velocidad
de la luz es siempre constante con respecto a
cualquier observador.
Uno de sus resultados más importantes fue la
equivalencia entre masa y energía, según la
conocida fórmula E = mc², en la que c es la
velocidad de la luz y E representa la energía
obtenible por un cuerpo de masa m cuando
toda su masa se convierte en energía.
Los aceleradores de partículas, en los que se
obtiene un incremento de masa, son una
prueba experimental clarísima de la teoría de
la relatividad especial.

9. La teoría de la relatividad
general se refiere al caso de
movimientos que se producen
con velocidad variable y tiene
como postulado fundamental
el principio de equivalencia.
Según el cual los efectos
producidos por un campo
gravitacional equivalen a los
producidos por el movimiento
acelerado.

10. La revolucionaria hipótesis formulada por Einstein
fue provocada por el hecho de que la teoría de la
relatividad especial.
Basada en el principio de la constancia de la
velocidad de la luz sea cual sea el movimiento del
sistema de referencia en el que se mide o concuerda
con la teoría de la gravitación newtoniana:
Si la fuerza con que dos cuerpos se atraen depende
de la distancia entre ellos, al moverse uno tendría
que cambiar al instante la fuerza sentida por el otro,
es decir, la interacción tendría una velocidad de
propagación infinita, violando la teoría especial de
la relatividad, que señala que nada puede superar la
velocidad de la luz

11. Tras varios
intentos fallidos
de acomodar la
interacción
gravitatoria con la
relatividad,
Einstein sugirió
que la gravedad
no es una fuerza
como las otras
Sino que es una
consecuencia de
que el espacio-
tiempo se
encuentra
deformado por la
presencia de masa
(o energía, que es
lo mismo).
Entonces, cuerpos
como la tierra no
se mueven en
órbitas cerradas
porque haya una
fuerza llamada
gravedad.

12. Otra sorprendente deducción de la
teoría de Einstein es el fenómeno de
colapso gravitacional que da origen
a la creación de los agujeros negros,
concentraciones de masa de tan
altísima densidad que su fuerza de
gravedad atrapa incluso la luz.
Dado que el potencial gravitatorio es no
lineal, al llegar a ser del orden del cuadrado
de la velocidad de la luz puede crecer
indefinidamente, apareciendo una
singularidad en las soluciones.

14. PRINCIPIOS
GENERALES
El principio general de
covariancia: las leyes de la
Física deben tomar la misma
forma matemática en todos los
sistemas de coordenadas.
El principio de equivalencia o
de invariancia local de Lorentz:
las leyes de la relatividad
especial (espacio plano de
Minkowsky) se aplican
localmente para todos los
observadores inerciales.
La curvatura del espacio-
tiempo es lo que observamos
como un campo gravitatorio,
en presencia de materia la
geometría del espacio-tiempo
no es plana sino curva, una
partícula en movimiento libre
inercial en el seno de un
campo gravitorio sigue una
trayectoria geodésica.

15. FORMALISMO DE LA TEORÍA
DE LA RELATIVIDAD
Representación de la línea de universo de una
partícula. Como no es posible reproducir un
espacio-tiempo de cuatro dimensiones, en la figura
se representa solo la proyección sobre 2
dimensiones espaciales y una temporal.