Recursos física relativista

La física relativista está dentro del currículo de física de 2º de Bachillerato, donde se ve de manera introductoria, solamente la relatividad especial/restringida
Miniapuntes de elaboración propia en recursos de física de 2º de Bachillerato

Enlaza con Recursos gravitación por la relatividad general

Recursos generales

Relatividad sin fórmulas - eltamiz.com Copyright Pedro Gómez-Esteban

Esta serie intenta, a lo largo de sus diez artículos, servir de introducción razonada a la Teoría Especial de la Relatividad de Albert Einstein. Sin utilizar fórmulas, trata de mostrar cómo a partir de los dos supuestos de Einstein, toda su teoría aparece como consecuencia lógica e inevitable.

RELATIVIDAD ESPECIAL - rsefalicante.umh.es
Los materiales didácticos de este tema, obtuvieron el 1º Premio del Jurado en Ciencia en Acción 2005

Apuntes “Descubre la Relatividad”
sr.pdf
José Ignacio Illana, Departamento de Física Teñorica y del Cosmos Universidad de Granada

Berkeley Science Books-Calculus Without Tears
Berkeley Science Books - Special Relativity

Mass and Energy. Conversations About Science with Theoretical Physicist Matt Strassler
Matt Strassler, 2012, en inglés
Dos páginas derivadas en español que citan esa fuente
E es igual a m por c al cuadrado | La Ciencia y sus Demonios
Energía, momento y masa | Stargazer

Relativity

Las Teorías de la Relatividad, explicadas de forma sencilla en estos 8 vídeos - xataka.com

Special Relativity: Kinematics: Introduction to Relativistic Kinematics | SparkNotes
© 2013 SparkNotes LLC, All Rights Reserved

Donald E. Fulton (EE) homepage w/engineering, physics, biology, chemistry & consumer essays
special_relativity.htm
Inglés. Donald E. Fulton

Minicurso: Relatividad Especial
http://cuentos-cuanticos.com/minicursos-cuentos-cuanticos/minicurso-relatividad-especial/
cuentos-cuanticos.com, cc-by-sa

An Introduction to the Special Theory of Relativity
Unit 56
Copyright 1997/2004 by John L. Safko.

An Introduction to the General Theory of Relativity
Unit 57
Copyright 1997/2004 by John L. Safko.

Teoria de la relatividad especial y general
© ángel Torregrosa Lillo

Special Relativity Animated
Introduction to the Animations by John de Pillis

GALILEO AND EINSTEIN.
Galileo and Einstein Home Page
Overview and Lecture Index Galileo and Einstein: Lecture Index
Lecturas en inglés, con algunas animaciones/simulaciones. Parte enlaza con el bloque de
recursos gravitación Michelson-Morley Experiment: Experimento de Michelson-Morley Michael Fowler, UVa

Otro Decálogo de Relatividad | Trinoceronte

Relativity made relatively easy, Andrew Steane
rel_intro.pdf

the-space-doctors-big-idea-einstein-general-relativity

https://www.canaldeciencias.com/2013/04/12/plan-b-para-enAtender-la-relatividad-i-usando-dibujitos-y-metáforas/

¿Por qué Einstein no recibió el Premio Nobel por la teoría de la relatividad?
¿Por qué Einstein no recibió el Premio Nobel por la teoría de la relatividad? - La Ciencia de la Mula Francis

demostracin-emc2
2005.Internacional de la física. Año Einstein. Historia de la ecuación: E = mc2Luis Miralles Conesa Universidad de Valencia 1372397.pdf DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y SOCIALES. N.º 19. 2005, 75-89 (ISSN 0214-4379)

Theory of Relativity explained in 6 images!

¡E=mc² está mal! - fisicatabu.com

La falsedad de la “masa relativista”. Miriam Pousa - más ciencia por favor

Serie: Teoría de la invariancia

Archivo de serie: Teoría de la invariancia — Cuaderno de Cultura Científica

Transformación de Lorentz

Las transformaciones o transformadas de Lorentz, deducción simple y uso Lorentz Transformation
Lorentz Velocity Transformation
http://www.physicspages.com/2011/06/22/lorentz-transformations-in-three-dimensions/
Chapter 3, The Lorentz transformation
rel_A.pdf

28.- Composición de velocidades relativistas - nosemosnaide

twitter BTeseracto/status/1736083777212793204
Sabemos que si conduces a 50km/h y te cruzas por el carril contrario a alguien que también va a 50km/h, su velocidad relativa a ti son 100km/h. Pero ¿qué pasa cuando esa suma parece mayor que la velocidad de la luz? Hablemos de la composición de velocidades relativistas.
Nada en el Universo, que sepamos, puede superar la velocidad de los fotones en el vacío. Pero eso no nos dice nada acerca de las velocidades relativas. ¿Qué pasa si algo va al 60% de la velocidad de la luz y se cruza con otra cosa que va también al 60%?
Os adelantamos ya de que no hemos roto la relatividad especial. Podríamos pensar que la suma nos daría un 120% de c o eso nos diría la intuición, pero realmente jamás parecerá que ninguna de ambas viaja a esa velocidad. Porque a la velocidad de la luz se la respeta.
El tema es que en este caso debemos coger las ideas que nos parecen lógicas y tirarlas a la basura, lo cual a los físicos nos pasa con cierta frecuencia. La lógica nos dice que las velocidades se suman y restan según nuestra velocidad. Estas son las transformaciones de Galileo.
Esto se creía así, hasta que Einstein nos hizo ver que el tiempo no era una variable completamente independiente como creíamos. Contrariamente a lo que pensábamos, depende de la velocidad del observador. Es decir, las transformaciones de Galileo no son válidas aquí.
En relatividad no se pueden sumar y restar velocidades sin más para pasar de un sistema de referencia a otro. Esto debe hacerse mediante las transformaciones de Lorentz y no las de Galileo.
Con esta herramienta, la composición de velocidades empieza a tener mucho más sentido. En esencia son muy similares a las de toda la vida, con la diferencia de un término que se vuelve más y más relevante a velocidades próximas a la luz.
Así se resuelve el problema de la composición de velocidades, puesto que en este Universo nada, salvo la luz, puede ir a la velocidad de la luz. Volvamos al caso del 60% de c para dar un ejemplo concreto de esto.
En ese caso concreto no se mediría una velocidad relativa del 1,2c como nos indican las transformaciones de Galileo. Sino de 0,88c. Es decir, un 88% de la velocidad de la luz. Vamos a mostrarlo:
Empecemos por lo básico, tenemos dos sistemas de referencia, el P y el Q. El Q se mueve con una velocidad u en el eje x, por tanto, su posición será su velocidad por el tiempo que pase. Es decir, u*s. No hay sorpresas aquí.
Pero para cambiar el sistema de referencia debemos recurrir a las transformaciones de Lorentz, que son la que se muestran en la imagen:
La ecuación de la derecha hace referencia al tiempo, en concreto a cómo cambia el tiempo de un sistema a otro. La de la izquierda a la posición del sistema de referencia en el eje x. Es muy semejante al caso habitual, con la diferencia de que se añade el término gamma.
Cómo podéis imaginar, este término gamma es muy recurrente en relatividad, ya que nos relaciona la velocidad de la luz con la del sistema en movimiento, y este es su significado:
Pues ya tenemos el cambio de sistemas de referencia teniendo en cuenta las correcciones relativistas, ahora solo falta calcular la velocidad para este otro sistema. Y la velocidad no es más que la posición entre el tiempo.
Con nuestra expresión en la mano, ahora solo es necesario aplicarla al caso en el que ambos se muevan a un 60% de la velocidad de la luz en sentidos opuestos. Aquí está el cálculo:
Cómo ya decíamos, el resultado es el 88% de la velocidad de la luz.
Y para los más curiosos un plus. Aquí podemos ver cómo a partir de esta expresión somos capaces de recuperar el resultado que vemos cuando nos subimos a nuestro coche.

Relatividad general

Relatividad General por todas partes | Siderofilia | SciLogs | Investigación y Ciencia
Relatividad General por todas partes, artículo que cita varios fenómenos

Cronología de un Milagro | Trinoceronte
Jorge Zuluaga, asociado a los 100 años, comentando el proceso final

Einstein y…la pizarra del Observatorio del Monte Wilson - experientiadocet.com

En definitiva, que el pie de foto podría ser “El Dr. Einstein discutiendo (por lo de la interrogación) la posibilidad de que la constante cosmológica sea cero”.

Elementos de relatividad general, Alonso Sepúlveda S, Instituto de Física, Universidad de Antioquia, Medellín, julio 2014, Revisado: noviembre 2015

La Gravedad NO ES UNA FUERZA | El Principio de Equivalencia - QuantumFracture

Ask Ethan: Is Spacetime Really A Fabric? - forbes.com
Space - Warped by Gravity - 3D Animation - YouTube


What Is The Shape of Space? (ft. PhD Comics) (MinutoDeFísica, vídeo 3 min) What Is The Shape of Space? (ft. PhD Comics) - YouTube

physics.aps.org Relativity Gets Thorough Vetting from LIGO

La danza de una estrella alrededor de un agujero negro vuelve a dar la razón a Einstein
Tras observar durante casi 30 años los movimientos de la estrella S2 orbitando en torno al agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia, los astrónomos han confirmado que se mueve como predijo la relatividad general de Einstein. Su órbita tiene forma de rosetón, y no de elipse, como decía la teoría de la gravedad de Newton.

twitter Rainmaker1973/status/1517775286120509440
The Einstein field equations are a set of non-linear second order partial differential equations & yet, as they are often written, look very simple. This is because of the compact tensor notation. See what they look like without this notation

Einstein Field Equations Fully Written Out: What Do They Look Like Expanded?

Experimento de Hafele-Keating

Hafele–Keating experiment - Wikipedia

Hafele-Keating Experiment

Historical photos and information about the Hafele-Keating experiment, Ben Crowell
Historical photos and information about the Hafele-Keating experiment

Los relojes atómicos que dieron la vuelta al mundo para demostrar la teoría de la relatividad - gizmodo.com

Doppler relativista

Ir tan rápido, tan rápido, que la luz roja de un semáforo se vea verde | Microsiervos (Curiosidades) respuestas-xciv-a-que-velocidad-hay-que-conducir-para-ver-verde-la-luz-de-un-semaforo-en-rojo.html
Semáforos siempre verdes y el efecto Doppler relativista, CPI (Curioso pero inútil)

Viajar más deprisa que la velocidad de la luz

Enlaza con la radiación Cherenkov que es viajar más rápido que la luz en ese medio, no que la velocidad de la luz en el vacío

Miguel Alcubierre Moya, empuje por curvatura

Este “empuje por curvatura” se basa en un modelo matemático que permitiría viajar más rápido que la luz sin violar la relatividad general. En esta idea, construyó un modelo que podría transportar un volumen de espacio plano dentro de una “burbuja” de espacio curvo. Esta “burbuja”, llamada espacio hiper-relativista local-dinámico, es impulsada por una expansión local del espacio-tiempo detrás de ella, y una contracción opuesta frente a ella, de modo que teóricamente la nave espacial se pondría en movimiento por las fuerzas generadas por el cambio realizado en el espacio-tiempo. Según cuenta el mismo Alcubierre, la idea se le ocurrió viendo la serie de ciencia ficción Star Trek.7​

Sobre la supuesta observación de una burbuja de curvatura de Alcubierre–White. Francisco Villatoro

Lo primero, fabricar una burbuja warp de Alcubierre requiere cantidades de energía descomunales; una burbuja con unos metros de diámetro (para que quepa una persona dentro) necesitaría una energía negativa total equivalente a varias masas solares. Si dicha energía se acumulara en una región de pocos kilómetros acabaría formando un agujero negro. Lo segundo, la burbuja warp solo permite alcanzar velocidades superlumínicas en su interior; para un observador exterior la burbuja se mueve a velocidades sublumínicas. Para viajar a Plutón desde la Tierra habría que usar una burbuja tan grande como la órbita de Plutón.

En el año 2016 la revista Nature encargó a un escritor de ciencia ficción una pieza sobre el impacto de Star Trek en la ciencia (Sidney Perkowitz, «Science fiction: Boldly going for 50 years,» Nature 537: 165-166 (07 Sep 2016), doi: https://doi.org/10.1038/537165a). Quiso mencionar los motores de curvatura, por lo que le pidió a White un dibujo de su propuesta; Sonny contactó con el ilustrador gráfico Mark Rademaker para preparar esta figura que ilustra la métrica de Alcubierre con una especie de motor formado por un anillo de materia exótica que rodea un cilindro parecido a una nave de Star Trek (Rademaker ha creado espectaculares naves inspiradas en Star Trek, pero fuera del canon de la serie). Desde entonces White incluye dicha imagen en todos sus artículos (citando la pieza en Nature, como si citara un artículo científico, como si diera caché).

En resumen, la idea de las burbujas de curvatura de Alcubierre–White como medio de transporte interestelar es irrisoria.


A partir de minuto 4:30 habla de la idea de usar curvatura del espacio-tiempo, cita a Alcubierre en 5:25

Recursos cuestionarios

La masa relativista. Problema 2º Bachillerato
cuestionario.htm
J.L. San Emeterio Peña, cc-by-nc-sa

TALLER DE RELATIVIDAD PARA ESTUDIANTES DE BACHILLERATO

Sergio Montañez taller-de-relatividad-para-estudiantes_2.html

Recursos didáctica

ERRORES COMUNES SOBRE RELATIVIDAD ENTRE LOS PROFESORES DE ENSEÑANZA SECUNDARIA1ALEMAÑ BERENGUER, R.A.Instituto de Bachillerato Jaime 11. Alicante. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1997, 15 (3), 301-307 13271842.pdf
LA RELATIVIDAD EN EL BACHILLERATO. UNA PROPUESTA DE UNIDAD DIDÁCTICAAlonso Sánchez, Manuel1 y Soler Selva, Vicent2 IES Leonardo da Vinci de Alicante IES Sixto Marco de Elx ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2006, 24(3), 439–454
02124521v24n3p439.pdf

LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD Y SU DIDÁCTICA EN EL BACHILLERATO: ANÁLISIS DE DIFICULTADES Y UNA PROPUESTA DE TRATAMIENTO. HÉCTOR PÉREZ CELADA. UNIVERSITAT DE VALENCIA 2003

Recursos vídeos / animaciones

http://www.phys.unsw.edu.au/einsteinlight/
© School of Physics - UNSW (Sydney, Australia). cc-by-nc-nd
Lecciones con vídeos y animaciones

Extended Michelson-Morley Interferometer experiment. English version
watch
Vídeo que lo muestra de manera muy gráfica
Texto asociado:
Extended Michelson-Morley Interferometer Experiment - Sepp Hasslberger

Stephen Hawking’s Grand Design: Season 1, Episode 2 The Key to the Cosmos
Watch Stephen Hawking’s Grand Design Season 1 | Prime Video
Se trata experimento Michelson-Morley y experimento mental tren

Recursos laboratorio virtual / simulaciones

Physlet-based Material described in the May 2004 paper in
The Physics Teacher: “Teaching Special Relativity Using Physlets®”
default.html
© 2004 by Mario Belloni, Wolfgang Christian, and Tim Gfroerer.

Experimento de Michelson-Morley simulado
Michelson-Morley Experiment (Flash)
This movie simulates the set-up used in the Michelson-Morley experiment, including the non-existent aether wind they were trying to detect!
Michelson-Morley Experiment (javascript)

Space-Time Lab. Caltech Physics Applets
http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/Einstein/Einstein.html

Space and Time in Special Relativity
Concept of Space and Time in Special relativity
(Url mirror en España),
Autor: Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National Taiwan Normal University

La masa relativista. Problema 2º Bachillerato
La masa relativista
J.L. San Emeterio Peña, cc-by-nc-sa
(En julio 2014 applet con java 1.7_55 indica “Bad applet class name”)
Incluye cuestionario de evaluación

Relativistic Space Sheep - minutelabs.io
We’ve sent the MinutePhysics sheep into space to investigate the effects of non-inertial reference frames! In our case, that’s a fancy way of saying: “accelerating rocket”. You’ll be able to see the Equivalence Principle in action. The Space Sheep will feel like they are under the effects of a gravitational field when the rocket is accelerating.

Simultaneidad

http://science.sbcc.edu/~physics/flash/relativity/Simultaniety.swf
David M. Harrison, Dept. of Physics, Univ. of Toronto, Copyright © 2002 - 2011 David M. Harrison, cc-by-nc-sa

Dilatación tiempo

Ejemplo de Dilatación del Tiempo
Ejemplo de Dilatación del Tiempo
© Walter Fendt, 15 Noviembre 1997
© Traducción: Juan Muñoz, 9 Marzo 1999

Contracción longitud

LengthContraction
David M. Harrison, Dept. of Physics, Univ. of Toronto, Copyright © 2002 - 2011 David M. Harrison, cc-by-nc-sa

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