La teoría especial de la relatividad establece dos postulados fundamentales: 1) las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales y 2) la velocidad de la luz es constante en todos los sistemas de referencia. Como consecuencia, se produce la dilatación del tiempo y la contracción del espacio para observadores en movimiento, y la masa y energía de un cuerpo aumentan con su velocidad, dando lugar al famoso principio de equivalencia entre masa y energía E=mc2.

1. TEORÍAESPECIAL DE LA RELATIVIDAD
• Postulado 1. Las leyes de la física son las mismas en
todos los sistemas de referencia inerciales.
• No existe ningún sistema de referencia especial ni para
los fenómenos mecánicos ni electromagnéticos, los
sistemas de referencia inerciales son equivalentes en la
descripción de cualquier fenómeno físico.
• Postulado 2. La velocidad de la luz es la misma en todos
los sistemas de referencia inerciales, cualquiera que sea
la velocidad de la fuente.
• Ningún sistema puede viajar a mayor velocidad que la de
la luz en el vacío.

2. Consecuencias sobre el tiempo
• Dos sucesos que son simultáneos para un observador no
lo son para otro que se mueve respecto al primero.
• Dilatación relativista del tiempo:
• El tiempo en un sistema en movimiento parece dilatarse
respecto al tiempo medido en un sistema en reposo
solidario con el observador.
Dt =g Dt'
g =
1
1-
u
c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
g >1 Dt >Dt'

3. Contracción relativista del espacio
• En un sistema en movimiento las longitudes paralelas al
desplazamiento parecen contraídas respecto a las
longitudes propias de los cuerpos. Este fenómeno se
conoce como contracción de Fitzgerald-Lorentz.
Dx'=g Dx
g =
1
1-
u
c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
g >1 Dx <Dx'

4. Masa y energía relativistas
• Según la mecánica clásica, si una fuerza actúa sobre un cuerpo
puede acelerarlo indefinidamente, aumentando su velocidad incluso
por encima de la velocidad de la luz. Pero esta velocidad no se
puede superar.
• A principios del siglo XX se observó que electrones con velocidades
próximas a la velocidad de la luz tenían una masa mayor que
electrones más lentos.
• Einstein dedujo a partir del principio de conservación de la cantidad
de movimiento que la masa de un cuerpo depende de su velocidad.
m=g m0
g =
1
1-
u
c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
g >1 m> m0

5. Energía relativista
• La energía en reposo o energía propia de un cuerpo es la energía
asociada al cuerpo en reposo.
• La energía relativista total será:
• Esta ecuación ilustra el principio de equivalencia entre masa y
energía.
• En cualquier sistema de referencia inercial, la energía relativista
total de un sistema aislado se mantiene constante.
Ereposo =m0c2
E=mc2
E=constante