La teoría de la relatividad de Albert Einstein es en realidad dos teorías separadas: su teoría especial de la relatividad , postulado en el artículo de 1905, La electrodinámica de los cuerpos en movimiento y su teoría de la relatividad general , una expansión de la teoría anterior, publicada como El fundamento de la teoría general de la relatividad en 1916. Einstein trató de explicar situaciones en las que la física newtoniana podría fracasar en tratar con éxito los fenómenos y, al hacerlo, propuso cambios revolucionarios en los conceptos humanos de tiempo, espacio y gravedad.
La teoría especial de la relatividad se basó en dos postulados principales: primero, que la velocidad de la luz es constante para todos los observadores; y segundo, que los observadores que se mueven a velocidades constantes deben estar sujetos a las mismas leyes físicas. Siguiendo esta lógica, Einstein teorizó que el tiempo debe cambiar de acuerdo con la velocidad de un objeto en movimiento. relativo al marco de referencia de un observador. Los científicos han probado esta teoría a través de la experimentación, demostrando, por ejemplo, que un reloj atómico hace tictac más lento cuando viaja a alta velocidad que cuando no se mueve. La esencia del artículo de Einstein era que tanto el espacio como el tiempo son relativo (en lugar de absoluto), que se dijo que era cierto en un especial caso, la ausencia de un campo gravitacional. La relatividad era un concepto asombroso en ese momento; Los científicos de todo el mundo debatieron la veracidad de la famosa ecuación de Einstein, E = mc2, que implicaba que la materia y la energía eran equivalentes y, más específicamente, que una sola partícula de materia podía convertirse en una enorme cantidad de energía. Sin embargo, dado que la teoría especial de la relatividad solo se cumplió en ausencia de un campo gravitacional, Einstein se esforzó durante 11 años más para incorporar la gravedad en sus ecuaciones y descubrir cómo la relatividad también podría funcionar en general.
Según la teoría de la relatividad general, la materia hace que el espacio se curve. Se postula que la gravitación no es una fuerza, como la entiende la física newtoniana, sino una curva campo (un área del espacio bajo la influencia de una fuerza) en el continuo espacio-tiempo que en realidad es creado por la presencia de masa. Según Einstein, esa teoría podría probarse midiendo la desviación de la luz de las estrellas que viaja cerca del sol; afirmó correctamente que la desviación de la luz sería el doble de la esperada por las leyes de Newton. Esta teoría también explica por qué la luz de las estrellas en un campo gravitacional fuerte estaba más cerca del extremo rojo del espectro que las de uno más débil.
Durante los últimos treinta años de su vida, Einstein intentó encontrar una teoría de campo unificada, en la que las propiedades de toda la materia y la energía pudieran expresarse en una sola ecuación. Su búsqueda fue confundida por la teoría cuántica. principio de incertidumbre , que afirmaba que el movimiento de una sola partícula nunca podría medirse con precisión, porque la velocidad y la posición no podían evaluarse simultáneamente con ningún grado de seguridad. Aunque no pudo encontrar la teoría completa que buscaba, el trabajo pionero de Einstein ha permitido a muchos otros científicos continuar la búsqueda de lo que algunos han llamado "el santo grial de los físicos".
Vea una introducción simple a la teoría de la relatividad: