• Home / Educació / 100 ANYS DE LA TEORIA DE LA RELATIVITAT GENERAL

100 ANYS DE LA TEORIA DE LA RELATIVITAT GENERAL

  • Educació
  • 25.11.2015

Tal dia com avui, però de fa 100 anys, el jove Albert Einstein, amb només 36 anys, presentava l’anomenada Teoria de la Relativitat General,  a l’Acadèmia Prussiana de Ciències a la ciutat de Berlín. Deu anys enrere Einstein ja va revolucionar la física amb l’aportació de l’anomenada Teoria Especial, que ja va permetre definir l’equivalència entre massa i energia (aquella famosa equació E = mc2) i que va posar els fonaments per incorporar el temps com a nova dimensió de l’espai. Amb la teoria especial Einstein explica la invariància de la velocitat de la llum i com el límit d’aquesta no pot ser mai sobrepassat. Ens explica els viatges en el temps o la paradoxa dels bessons i ens fa veure que les lleis de la física són les mateixes per tot l’univers. Però calia una teoria més àmplia que pogués relacionar la gravitació i l’acceleració i que havia formulat Newton uns segles enrere.


Amb la teoria General de la Relativitat, els objectes que acceleren descriuen corbes en l’espai temps. I la gravetat coincideix amb acceleració, essent per a Einstein  la culpable que la lluna  doni voltes al voltant del nostre planeta. La llunasegueix pel camí més recte possible, que en realitat és una corba, ja que la Terra amb la seva gravetat distorsiona l’espai temps al seu voltant, obligant  a la lluna a fer l’òrbita.

Això també ens passa quan se’ns cau la torrada amb mantega al terra (independentment que Murphy digui que sempre caurà la mantega cap el marbre) Però clar: que la torrada s’acceleri i descrigui una corba en l’espai temps és molt difícil de mesurar degut a la dèbil interacció entre la terra i la torrada per molta mantega que hi posem 

Les distorsions de l’espai temps es noten a la vida quotidiana?

En certa manera sí, ja que si ens referim a l’univers en general sabem que aquest només pot funcionar de manera dinàmica si la teoria d’Einstein era certa. Al principi, el savi va negar un univers dinàmic i fins i tot va inventar una força repulsiva per poder-lo fer estàtic. Anys després, peròm Lemaître i després Hubble posarien de manifest l’expansió de l’Univers i el propi Einstein va considerar que la seva força de repulsió fou l’error més gran de la seva vida.

En altres escales les teories d’Einstein ens han ensenyat que la llum tampoc s’escapa de corbar-se quan hi ha camps gravitatoris. Això fou comprovat científicament en un eclipsi de sol el 1919, quan dues expedicions van calcular com les posicions d’estels molt propers al sol, variaven de la seva posició real, degut a que el nostre astre corbava el seus rajos. Aquesta predicció la va fer Einstein en la seva teoria general i va servir per portar-lo a la fama.


Doncs bé, al segle XXI aprofitem la curvatura de la llum que provoquen grans masses de galàxies i ens serveix per veure què hi ha “al darrera”. Hem aconseguit saber que tenim molta més matèria de la que veiem, quelcom que està  molt de moda en el lèxic de la física del segle XXI: la matèria fosca. 
Però si volem anar molt més a prop toquem quelcom de quotidià que sí ens afecta. Tots sabeu com depenem dels sistemes GPS, oi? Aquesta no és més que una constel·lació de 24 satèl·lits que orbiten a 20.400 kmi que per triangulació i diferències de temps (porten rellotges atòmics a bord) ens ajuden a situar-nos.

Però que passaria si no tinguéssim en compte les equacions d’Einstein?  Doncs que aquest satèl·lits d’un costat tenen un retard d’unes 7 milionèsimes de segon, ja que van a molta més velocitat que nosaltres (els temps es contrau o s’estira amb la velocitat). Però també estan sotmesos a una menor gravetat allunyats de la Terra i això els representa un avançament de 46 milionèsimes de segon (el temps també s’afecta de la gravetat). Com són de signe contrari, 46 menys 7 ens dona 39 milionèsimes de segon.

Sí,  aquest error és molt petit, però si s’acumula linealment en un dia ens fa canviar la nostra  posició en 458 metres en una sola hora! Impensable funcionar així…

Per això aquesta diferència de valor relativista s’ha de corregir i els rellotges interns dels sistemes GPS han de tenir un ajust previ que s’anomena desplaçament de la freqüència de fàbrica.

Per això quan navegueu i espereu fer l’arròs al Delta de l’Ebre podeu agrair no anar a parar enmig de Sentmenat a menjar carquinyolis, O sinó allò tan conegut de ha arribat al seu destí, no seria possible sense el geni que va canviar la forma de veure el món  avui fa 100 anys.

Albert Pla
Director
Immersive Adventure

TAMBÉ ET POT AGRADAR...

  • segueix-nos

  • web mmb

  • subscriu-te!

    al butlletí