dimecres, 29 d’abril del 2020

usos cotidianos de la teoría de la relatividad



La teoría de la relatividad podemos verla en el presente a través de tecnologías y objetos cotidianos. Aquí tienes algunos ejemplos donde la teoría de la relatividad de Einstein brilla con todo su esplendor:

electroimanes 


Un electroimán es un tipo de imán hecho de metal dentro del cual corre una corriente eléctrica, que es la que crea el campo magnético. Estos metales electrificados tienen una extraña propiedad: sólo afectan magnéticamente a objetos que se mueven, no a los que están estáticos.

Los electroimanes funcionan también a través de la relatividad. Cuando una corriente directa de carga eléctrica fluye a través de un alambre, los electrones van sin rumbo y se mueven en todas direcciones. La carga no es negativa ni positiva; pero cuando se acerca otro alambre al lado con una corriente continua, los alambres se atraerán o repelerán, dependiendo de la dirección de la corriente.
gps del coche o google maps
Para que la navegación GPS de tu vehículo funcione con tanta precisión, los satélites tienen que tener en cuenta los efectos relativistas. Esto se debe a que, a pesar de que los satélites no se mueven a la velocidad de la luz, sí lo hacen bastante rápido. Mientras tanto envian señales a las estaciones terrestres y a la unidad GPS en tu coche, que experimentan aceleraciones más altas debido a la gravedad de esos satélites que están en órbita.

Para que el GPS indique exactamente dónde estás, los satélites emplean relojes cuya precisión varías unos pocos miles de millonésimas de segundo (nanoseconds). Dado que cada satélite está a 20.300 kilómetros de la Tierra y se mueve a 10.000 km/h, hay una dilatación del tiempo relativista de aproximadamente unos 4 microsegundos cada día. Si a eso le añades los efectos de la gravedad, la cifra puede aumentar hasta los 7 microsegundos.

Recuerda que la teoría de la relatividad dice que el tiempo es relativo, y por tanto no se puede medir igual en la Tierra que en el espacio (donde están los satélites). Por eso decimos que el tiempo se dilata, porque las velocidades allí se se aproximan más a la de la luz.
el color del oro
El color característico del oro (el dorado), o al menos que lo veamos así, también es fruto de la relatividadEl oro es un metal pesado, por lo que sus electrones internos se mueven tan rápido que el aumento relativista de la masa es significativo, así como la contracción de la distancia. Como resultado, los electrones que giran alrededor del núcleo se mueven con más ímpetu, llevando energía a los que están en el exterior, haciendo que las ondas absorbidas y reflejadas sean más largas.
Para que un electrón salte a un nivel de energía más alto debe ser capaz de absorber una longitud de onda específica de la luz. En el oro, las longitudes de onda que pueden ser absorbidas están usualmente en el rango ultravioleta, más allá de lo que podemos ver. Pero como los electrones se mueven tan rápidamente y tan juntos nos parece que el oro absorbe una longitud de onda más corta, la azul. De ahí que sólo se reflejen los tonos rojizos, dando como resultado el amarillo dorado.

tu antigua televisión 

Las televisiones de hace 15 años, las aparatosas que ocupaban tanto espacio, tenían pantallas de rayos catódicos. Este dispositivo funcionaba disparando electrones sobre una superficie de fósforo con un imán grande. Al golpear la parte posterior de la pantalla, el electrón proyectaba luz y permitía que la imagen se moviera a un velocidad cercana al 30% de la velocidad de la luz. Los fabricantes tuvieron en cuenta que la longitud se contrae a la hora de diseñar e implantar los imanes.

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