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EDUCATION Revista Mexicana de Física E 64 (2018) 87 91 JANUARY JUNE 2018 Los principios de la relatividad: una introducción pedagógica Y. Bonder Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior sín, Col. UNAM, Ciudad de México, 04510, México. e-mail: bonder(muoleares.unam.mx E. Okon Instituto de Investigaciones Filosóficas, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Maestro Mario de la Cueva s/n, Col. UNAM Ciudad de México, 04510, México. e-mail: cokon(Afilosoficas.unam.mx Received 4 August 2017; accepted 8 November 2017 Se presentan los principios que dan sustento a la teoría de la relatividad, tanto especial como general. Se usa un lenguaje acccsible y pedagógico y se discuten, a partir de ejemplos fisicos, la motivación y algunas de las consecuencias de cada principio, Además, se mencionan algunos roles que tienen tales principios en la búsqueda de una teoria cuántica de la gravedad, Descriptores: Relatividad espe tal; relatividad general: principio de equivalencia. The principles underlying the theory of relativity, special and general, are presented. An easy to follow and pedagogical language is used and, based on physical examples, the motivation and some consequences of such principles are discussed. In addition, some roles of these principles when looking for a quantum gravity theory are mentioned. Keywords: a Special relativity; general relativity; equivalence principle. PACS: 01.40.gb; 03,30.+p; 04.20.-q Introducción La relatividad general es la teoría más aceptada para describir la gravitación. Para su formulación, fue necesario romper con varias ideas que son fundamentales en la física pre-relativista (usualmente llamada fisica Newtoniana). En esta contribu- ción se presentan los principales principios que fundamentan a la teoría. Cabe recalcar que no hay consenso sobre cuáles son estos principios, ni sobre la forma de enunciar aquellos que discutiremos. Nuestro objetivo es enunciar dichos prin- cipios de forma que la idea general sea ficil de comprender por lectores que no sean especialistas en el tema. Buscamos elaborar una introducción didáctica y amena a la base funda- cional de la teoría de la relatividad. Existen, por supuesto, un gran número de introducciones pedagógicas a la teoría de la relatividad, entre las que desta- can clásicos como [1-7]. Sin embargo, la presente exposición se distingue de éstas en varios sentidos, Por un lado, la nues- tra es una presentación muy concisa y está enfocada en los principios que rigen la teoría, con especial hincapié en las basos conceptuales que dan ftndamento a dichos principios. Es común encontrar introducciones didácticas al tema, pero es menos habitual encontrar en ellas discusiones cuidadosas sobre asuntos fundamentales. Por otro lado, en el presente texto se discuten algunos problemas quo surgen al consido- rar la unión entre la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica y se describe una interesante avenida para buscar pistas sobre la teoría que resuelva dichos problemas. Adicio- nalmento, tocamos brevemente conceptos avanzados, como torsión espacio-temporal, y mencionamos ciertas restriccio- nes que se imponen a las soluciones de la relatividad general, como ser globalmente hiperbólico o satisfacer condiciones de energía, que no suelen ser abordados en introducciones si- milares. Por ultimo, cabe mencionar que el presente articulo está en español, por lo cual puede ser de interés para lectores que no tienen acceso a otras introducciones al tema. 2. Relatividad especial Inicialmente, a la teoría de Einstein se le conoció simple- mente como teoría de la relatividad. Actualmente se distin- gue entre relatividad especial y general: la diferencia es que la primera no considera la interacción gravitacional. En esta sección se discuten los principios de la relatividad especial. En la fisica, un marco de referencia es un estándar con respecto al cual so describe el movimiento de los cuerpos En el siglo XVII, gracias al trabajo de fisicos como Galileo y Newton, se notó que existen ciertos marcos de referencia especiales, a los que se les llamó marcos inerciales. Éstos son los marcos de referencia en los que es posible distin- guir movimientos acelerados de movimientos uniformes, y sólo en ellos son válidas las leyes de Newton, Por ejemplo, si alguien viaja en un coche con velocidad constante y sin cambiar de dirección, estará en una situación en la que las leyos de Newton se cumplen y puedo, por ejemplo, aventar y cachar una pelota como si estuviera fuera del coche. Sin embargo. si el coche cambia su velocidad o dirección mien- tras la polota ostá en el aire (por ejemplo, si el coche frena súbitamente), para la persona que la ostá avontando, la polo- la se va a mover como si una luerza actuara sobre ella, En realidad no hay nuevas fuerzas actuando sobre la pelota, lo