Einsteinen Erlatibitatearen Teoria

Asko dira Einsteinek sortu zuen teoria honen inguruan dauden misterioak, bereziki  teoria hau ulertzeko dagoen zailtasunarengatik. Baina zailtasun horiek kenduta, teoria honek gauza ikaragarriak ekarri ditu, edozeinentzako erakargarriak. Artikulu honetan, era erraz batean Einsteinen erlatibitatearen teoria azaltzen saiatuko gara, jakinda Einstenek bi teoria osatu zituela, Erlatibitate bereziaren teoria (1905) eta Erlatibitate orokorraren teoria (1915).

Einsteinen Erlatibitate bereziaren teoria

Einsteinek teoria honen bidez esaten du denbora abiaduraren araberakoa dela. Modu horretan kronometro sinkronizatuak ematen badizkiegu bi pertsonei eta bat geldirik geratzen bada eta besteak abiadura hartzen badu, adibidez kotxe batean, denbora gutxiago pasatuko da kotxean dagoen pertsonarentzat geldirik dagoenarentzat baino. Hau da, geldirik dagoen pertsonaren kronometroan ordu bat jartzen duenean, kotxean dagoen pertsonaren kronometroan 59 minutu 59,99999 segundu agertuko litzateke. Baina fenomeno hau, lurrean dagoen pertsona batentzako ikustezina da; bakarrik, gaur egun, espazioan zeharkako bidaietan ikus daiteke fenomeno hau, eta gehiago ere nabarituko da argiaren abiadurarantz gerturatzen garen heinean.

Hemen etortzen da Einsteinek azaldu zuen bigarren ekarpena. Newtonek esan zuen bezala, zu bizikletan ibiltzen bazoaz 20 km/h-tan eta pilota bat jaurtitzen baduzu 10 km/h-tan pilotak hasieran izango duen abiadura 30 km/h izango da, hau da,  bi abiaduren batura. Baina Einsteinek esan zuen bezala, zu kotxean bazoaz 100 km/h-tan eta kotxearen argiak pizten badituzu, 300.000 km/s-tan bi abiadura horiek ez dira batuko, argiaren abiadura konstante unibertsala da eta. Honek momentu horretara arte zeuden teoriekin bukatu zuen. Baina gaur egun badaude zientifikoak argiaren abiadura ez dela beti konstante mantentzen frogatzen dutenak. Horretaz aparte, Einsteinek esan zuen bezala, ezin da argiaren abiadura baino azkarrago joan. Baina zergatik?  zerk eragiten du hori ?  nork esaten du? …

Galdera horiei erantzuteko, erlatibitatearen teoria egiazkotzat hartuz mundu osoan famatua den formulari heldu behar diogu, E = mc². Formula honek fisikaren munduari bira eman dio eta esan nahi duena honako hau da: objektu batean bilduta dagoen energia bere masaren eta argiaren abiaduraren karratuaren arteko biderkadura da. Baina zer esan nahi du ‘gorputz bat bildu dezakeen energia’?. Momentu horretara arte pentsatzen zen energia lan bat sortzeko ahalmena zela, hau da, objektu bat mugitzea, puskatzea … eragiten zuena. Horregatik, zerbait geldirik badago, ez duela inolako energiarik pentsatzen zen Einstein iritsi zen arte. Einsteinek esan zuen bezala gorputz batek energia kantitate bat bilduta du, nahiz eta geldirik egon. Hemendik atera zen energia nuklearra, bonba atomikoak, etab. Horren ondorioz, badakigu gorputz bakoitzak bere energia duela eta ere bai, gorputz batek daraman abiadurak, bere energia handitzea eragingo duela. Kontzeptu hau hobeto azaltzeko, Einsteinek hain famatua ez den hurrengo formula sortu zuen:

            Formula horretan ikusi dezakegun bezala, objektu baten abiadura (V) argiaren abiadurara ( C ) heltzen den bitartean, formularen izendatzailea zerora gerturatzen da eta horren ondorioz energiak (E) infinitura jotzen du. Hau da, energia amaigabea beharko genuke objektu bat argiaren abiadurara joateko, eta noski, hori ezinezkoa da. Eta zergatik joan daiteke argia abiadura horretan? Argiaren masa 0 delako eta beraz formularen goiko aldea 0 delako, beraz posible da.

            Einsteinen Erlatibitate Orokorraren Teoria

            1907. urtean Einsteinek erlatibitate bereziaren teoria sortu zuen, baina berak susmatzen zuen zerbait falta zitzaiola unibertsoko errealitatea ondo azaltzeko. Horren ondorioz erlatibitate orokorraren teoria sortu zuen.

            Teoria honek gorputzen mugimendua abiadura konstantean eta lau dimentsiotan (hiru espazialak eta denborarena) aztertzen du.

Horren bitartez Einsteinek esaten du grabitateak gorputz guztiak azeleratzen dituela, mugimenduan jarriz. Horregatik grabitatea indar unibertsal bat bezala deskribatzen du eta horren ondorioz Einsteinek azaldu zuen unibertsoa mugitzen ari dela eta gainera azelerazioarekin. Baina grabitatea azaltzeko, Einsteinek espazio-denboraren kurbadura azaldu zuen, hau da, grabitatea espazio-denboraren kurbaduraren eraginez sortzen dela. Modu horretan, espazioan dagoen gorputz batek espazio-denboran kurbadura bat sortuko du eta horrela pixkanaka-pixkanaka objektuak gorputz horretara gerturatzen joango dira.

Gaur egun ere teoria honekin erlazionatuta dauden fenomenoak aztertzen ari dira zientzialariak. Adibidez, zulo beltzak dira gaur egun unibertsoan existitzen diren fenomenoen artean garrantzi handiena dutenak eta zientzialari askoren atentzioa erakarri dutenak. Horregatik esan dezakegu unibertsoaren ikerketen historian gaur egungoa oso momentu garrantzitsua dela, eta etorkizunera begira gauza berri asko daudela ikertzeko.

https://www.youtube.com/watch?v=3dPi5hIWlkM

Ander ARRIETA

Batxilergoko 2. maila

Sarrera honek I. #KulturaZientifikoa Jaialdian parte hartzen du