On the electrodynamics of moving bodies

He aquí el décimo quinto The Thought of The Week by Solid Stone. The Thought of The Week by Solid Stone is a trademark of Liquid Stone incorporated, Liquid Stone incorporated is a trademark.

Como no tengo la mas mínima idea de que escribir, mejor les dejo Este ensayo que escribí hace algunos ayeres para una clase de Cuántica básica, si quieren leer el articulo original, píquenle aquí, nomas no se espanten por las derivadas parciales, el factor β y las transformaciones de Lorentz, se ven malas y apantallantes, pero no muerden y son inofensivas, disfruten.

On the electrodynamics of moving bodies.

A. Einstein - Junio 30, 1905

“Es conocido que la electrodinámica de Maxwell -conocida hasta el momento- cuando se aplica a cuerpos en movimiento lleva a una asimetría que no parece ser inherente al fenómeno.

Tomando como ejemplo un magneto y un material conductor en forma de anillo, y haciendo que estos interaccionen sin tocarse se puede notar que si el magneto es movido a través del anillo conductor estacionario, el conductor presenta un campo electromagnético con una cierta energía definida, por el contrario si el anillo conductor es movido alrededor del magneto estacionario, no hay campo eléctrico.

Problemas de este estilo junto con encontrar algún movimiento de la tierra con respecto a un 'medio luminoso' sugieren que los fenómenos de electrodinámica así como el de mecánica no tienen una idea de reposo absoluto. En vez de ello, sugiere que los fenómenos de electromagnetismo y óptica serán validos para el mismo marco de referencia para el cual las ecuaciones de mecánica funcionan. Llevaremos esta conjetura (la cual posteriormente se llamara 'principio de relatividad') al estado de postulado.

La teoría a ser desarrollada, está, como en electrodinámica, basada en la cinemática de un cuerpo rígido, siendo que esta teoría tiene que ver con la relación entre cuerpos rígidos, relojes y procesos electromagnéticos. La consideración insuficiente de estas circunstancias es la raíz de los problemas que la electrodinámica de cuerpos en movimiento encuentra hasta el momento”.

En los párrafos previos, siendo estos la introducción del articulo, podemos ver que Einstein ya notaba las dificultades de una mecánica y electrodinámica clásicas, haciendo énfasis en la necesidad de encontrar una simetría para los fenómenos que en ese momento se encontraban sin explicación aparente; podemos notar también que la idea de un medio luminoso no nos dejan en claro que pasa cuando el sistema del que se parte esta en reposo absoluto, es mas, Einstein manifiesta que la mecánica y la electrodinámica no conocen sistema en reposo en este medio.

I PARTE CINEMÁTICA

1. Definición de simultaneidad

En esta parte del articulo Einstein nos dice que si queremos describir un movimiento damos el valor de sus coordenadas como función del tiempo, el cual carece de sentido matemático pero no físico. Nos da ejemplos de cómo medimos la simultaneidad, uno de ellos, es cuando decimos que un tren llega a la estación a las 7, pero podemos ver esto mismo como la conjunción de eventos entre las manecillas del reloj y el tren, es decir, el tren llega al mismo tiempo en que la manecilla del reloj llegan al 7, lo cual quitaría todas las dificultades de la definición de “tiempo” sustituyéndola por “la posición de la manecilla de mi reloj”.

También en esta parte del articulo, nos habla de la sincronización de relojes y eventos, la cual se daría si el tiempo en el reloj A menos el tiempo en el reloj B fuera igual al tiempo que tarda un rayo de luz reflejado de B hasta A menos el tiempo en B y nos dice que si el tiempo de un reloj en A se sincroniza con el tiempo de un reloj en B y este a su vez esta sincronizado con el tiempo de un reloj en C, entonces el tiempo de un reloj en A esta sincronizado con el tiempo de un reloj en C. Con la ayuda de experimentos físicos imaginarios, dice Einstein, se ha obtenido la definición de “simultaneo” o “sincronizado“, y también la definición de “tiempo”.

En alusión a esto asume que el cociente del doble del producto de A por B entre el intervalo de tiempo es igual a una velocidad que llama c, la cual, será una constante universal en el vacío. Cabe señalar que todo lo anterior lo hizo basado solo en la mecánica y en la electrodinámica clásicas.

2. En la relatividad de distancias y tiempos

En esta parte Einstein nos describe sus postulados, los cuales dicen:

- Las leyes de los estados físicos en los cuales la física esta presente, no cambian, siendo que estos cambios se refieren a un sistema o el otro de dos sistemas coordenados en movimiento de traslación uniforme.

- Cualquier rayo de luz se mueve en el sistema de coordenadas estacionario con la velocidad constante c no importando si el rayo es emitido por un objeto en movimiento o estacionario.

Como ejemplo Einstein nos supone dos sistemas en movimiento cada uno con una barra la cual será medida por una “barra medidora estacionaria” y el tiempo será medido con 2 relojes sincronizados de acuerdo con el punto 1 del articulo. En este experimento y de acuerdo con el principio de relatividad, la longitud de la barra en el sistema en movimiento debe ser igual a la longitud de la barra en el sistema estacionario, pero se encuentra con que la longitud de la barra en el sistema en movimiento difiere de la longitud de la barra en el sistema estacionario, ahora imaginando que en los extremos de la barra se colocan relojes sincronizados, se tiene que los tiempos no son los mismos, perdiendo así el concepto de simultaneidad absoluta, y mas aun, los eventos que se suponía eran simultáneos no lo son desde el punto de vista en movimiento relativo a este sistema.

En general con estos primeros dos puntos del articulo en la parte de cinemática, me parece que se llegan a resultados totalmente innovadores para la época, cambiando el sentido de observar y medir que se tenia hasta ese entonces y abriendo un nuevo panorama para lo que se creía era absoluto.

Por cierto... el de la imagen soy yo, gracias a Jazbeck por la foto.