La Teoría de la Relatividad de Einstein

1. ¿Cómo resuelve Einstein la incompatibilidad entre la relatividad de Galileo y las leyes de Maxwell?

Einstein resuelve esta incompatibilidad proponiendo la Teoría de la Relatividad Especial, que afirma que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores inerciales y que la velocidad de la luz es constante en el vacío para todos ellos. Con el ejemplo de los trenes y las furgonetas (monovolúmenes), se muestra que la percepción del movimiento depende del observador, pero la luz se comporta igual para todos, lo que lleva a replantear el concepto de espacio y tiempo.

2. Explica el experimento de Michelson-Morley. ¿Por qué se dice que es el experimento fallido más famoso de la Historia?

El experimento de Michelson-Morley intentó detectar el “éter luminífero”, un medio hipotético por el que se creía que se propagaba la luz. Se esperaba encontrar diferencias en la velocidad de la luz dependiendo de la dirección del movimiento de la Tierra. Sin embargo, los resultados fueron negativos. Se considera un “experimento fallido” porque no confirmó la hipótesis inicial, pero fue crucial para el desarrollo de la Relatividad.

3. Explica los antecedentes que llevan a Einstein a suponer que en un sistema inercial el tiempo podría ralentizarse.

La constancia de la velocidad de la luz, demostrada por el experimento de Michelson-Morley, y la necesidad de mantener las leyes de Maxwell hicieron que Einstein replanteara el tiempo como algo relativo. Al estudiar eventos desde diferentes sistemas de referencia, concluyó que el tiempo no es absoluto, sino que puede transcurrir más lentamente en sistemas en movimiento respecto a un observador.

4. ¿En qué se diferencian la Relatividad Especial y la Relatividad General?

La Relatividad Especial se aplica a sistemas que se mueven a velocidad constante (sin aceleración) y establece la invariancia de la velocidad de la luz y la relatividad del tiempo y el espacio. La Relatividad General, en cambio, generaliza estos principios a sistemas acelerados y describe la gravedad no como una fuerza, sino como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa.

5. ¿Cómo llega Einstein a la Relatividad General? Explica el ejemplo del ascensor.

Einstein llega a la Relatividad General al darse cuenta de que la aceleración y la gravedad son equivalentes (Principio de Equivalencia). El ejemplo del ascensor muestra que un observador en un ascensor cerrado no puede distinguir si la fuerza que siente es por estar en un campo gravitatorio o por estar acelerado. Esto lo llevó a pensar que la gravedad afecta la geometría del espacio-tiempo.

6. La teoría de la gravitación relativista: ¿Cómo resuelve Einstein el problema de la acción a distancia?

En la Relatividad General, la gravedad no es una fuerza que actúa instantáneamente a distancia, sino el resultado de la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa. Los objetos se mueven siguiendo la geometría de ese espacio-tiempo curvo, eliminando la necesidad de acción instantánea a distancia.

Modelos Atómicos y Fundamentos de la Mecánica Cuántica

7. Describe el átomo de Demócrito, el de Epicuro, el de Dalton (1803), el de Thomson (1898), el de Rutherford (1911), el modelo de Bohr (1913) y el de Schrödinger (1926).

• Demócrito y Epicuro: Los átomos son indivisibles, eternos y se mueven en el vacío.
• Dalton: La materia está formada por átomos indivisibles e indestructibles.
• Thomson: Modelo del “pudín de pasas”; el átomo es una esfera con carga positiva donde están incrustados los electrones.
• Rutherford: El átomo tiene un núcleo central positivo y los electrones giran alrededor.
• Bohr: Los electrones giran en órbitas fijas y solo cambian de órbita absorbiendo o emitiendo energía.
• Schrödinger: Introduce el modelo cuántico; los electrones se describen como ondas de probabilidad.

8. Explica el experimento de la doble rendija.

Este experimento muestra que los electrones y fotones se comportan como ondas y partículas. Al pasar por dos rendijas y proyectarse en una pantalla, se forma un patrón de interferencia característico de ondas, incluso cuando se lanzan de uno en uno. Esto sugiere que la partícula pasa por ambas rendijas a la vez hasta que es observada.

9. Explica el Principio de Indeterminación de Heisenberg.

Este principio establece que no se puede conocer con precisión simultánea la posición y la velocidad (o momento) de una partícula. Cuanto más precisamente se conoce una de estas magnitudes, más incertidumbre hay sobre la otra.

10. Explica la Interpretación de Copenhague de Bohr.

Según esta interpretación, las propiedades de las partículas subatómicas no están definidas hasta que son medidas. La función de onda describe probabilidades, y colapsa a un valor concreto solo en el momento de la observación.

11. Explica el Modelo de las Variables Ocultas de Bohm.

Bohm defiende que existen variables ocultas que determinan el comportamiento de las partículas, pero que no podemos conocer. Así, la mecánica cuántica es incompleta, y el azar aparente se debe a nuestro desconocimiento de esas variables.

12. El Kantismo de los padres de la mecánica cuántica.

Algunos padres de la mecánica cuántica, como Bohr y Heisenberg, se inspiraron en Kant al afirmar que no conocemos la realidad en sí misma, sino solo los fenómenos observables. La observación condiciona lo que conocemos.

13. ¿Por qué son incompatibles la Relatividad de Einstein y la mecánica cuántica?

La Relatividad de Einstein es una teoría determinista y continua del espacio-tiempo, mientras que la mecánica cuántica es probabilista y discreta. No hay una teoría que unifique ambas completamente, y sus modelos matemáticos son incompatibles en ciertos niveles.

Filosofía Política: Teorías Contractualistas y Paradigmas Filosóficos

14. Relaciona a Demócrito con el Paradigma Clásico y a Epicuro con el Paradigma Cuántico.

Demócrito representa el Paradigma Clásico porque considera un universo determinista de átomos en movimiento. Epicuro introduce el clinamen (desvío aleatorio), lo cual recuerda a la indeterminación cuántica y a un universo menos determinista.

15. Explica qué son las Teorías Contractualistas.

Son teorías políticas que explican el origen del Estado como resultado de un contrato entre individuos que deciden organizarse para garantizar sus derechos y seguridad, saliendo de un Estado de Naturaleza.

16. Explica el Estado de Naturaleza de Hobbes y el modelo de Estado a que da lugar.

Hobbes describe un Estado de Naturaleza donde reina el caos y la guerra de todos contra todos. Para evitar esto, las personas ceden su libertad a un soberano absoluto que garantiza el orden: el Estado es autoritario.

17. Explica el Estado de Naturaleza de Locke y el modelo de Estado a que da lugar.

Locke cree que en el Estado de Naturaleza existen derechos naturales como la vida, la libertad y la propiedad, pero no hay garantías. Por eso se crea un Estado limitado, con separación de poderes, para proteger esos derechos.

18. Explica el Estado de Naturaleza de Rousseau y el modelo de Estado a que da lugar.

Para Rousseau, el Estado de Naturaleza es un estado de libertad e igualdad, que se corrompe con la propiedad privada. El Contrato Social crea un Estado basado en la voluntad general, que busca el bien común.

19. Explica qué son los Derechos de Primera y Segunda Generación.

Los Derechos de Primera Generación son los derechos civiles y políticos (libertad, propiedad, participación política). Los de Segunda Generación son los derechos sociales, económicos y culturales (educación, salud, trabajo).

20. Explica la Teoría Contractualista de Rawls.

Rawls propone un contrato hipotético en una “posición original” donde los individuos, sin saber su posición social (velo de la ignorancia), eligen principios de justicia que garanticen la igualdad de oportunidades y beneficios para los más desfavorecidos.

21. Explica la Teoría Contractualista de Nozick.

Nozick defiende un Estado mínimo, limitado a proteger los derechos individuales. Rechaza la redistribución de la riqueza porque vulnera la libertad. La justicia se basa en la adquisición y transferencia voluntaria de bienes.

Conceptos Clave de Historia Contemporánea

El Bando del Eje

El Bando del Eje fue una alianza militar e ideológica formada por Alemania, Italia y Japón, basada en autoritarismo, militarismo y expansionismo territorial. Compartían el rechazo de las democracias liberales, el comunismo y el orden internacional surgido tras la Primera Guerra Mundial.

• Alemania Nazi: Bajo el liderazgo de Hitler, rompió el Tratado de Versalles, rearmó el país y llevó a cabo una política agresiva de anexiones. Su objetivo era crear un gran imperio germánico. En 1939, al invadir Polonia, provocó el inicio de la guerra.
• Italia Fascista: Gobernada por Benito Mussolini, buscaba restaurar el Imperio Romano. Inició conquistas en África, como Abisinia (Etiopía), y se alió con Hitler en el Eje Roma-Berlín (1936). Más tarde firmaron el Pacto de Acero (1939), que consolidó la alianza militar.
• Japón Imperial: Dirigido por el emperador Hirohito y dominado por militares ultranacionalistas, emprendió una expansión por Asia y el Pacífico. Invadió Manchuria en 1931 y China en 1937. En 1940 firmó con Alemania e Italia el Pacto Tripartito, formando el Eje.

Estos países también abandonaron la Sociedad de Naciones entre 1933 y 1937, mostrando desprecio por el sistema internacional.

El Pacto Ribbentrop-Mólotov (1939): Alemania y la Unión Soviética firmaron un pacto de no agresión. Incluía cláusulas secretas para repartirse Polonia y otros territorios del Este. Gracias a este acuerdo, Hitler pudo invadir Polonia sin temer una reacción soviética, lo que facilitó el inicio de la Segunda Guerra Mundial.

Perestroika

La Perestroika fue una política de reformas impulsada por Mijaíl Gorbachov, líder de la Unión Soviética desde 1985, para intentar salvar al país de una crisis económica y política. El objetivo era reestructurar y modernizar la economía planificada soviética, reducir la burocracia y los gastos militares, y comenzar una apertura política que limitara el poder absoluto del Partido Comunista. Junto con la Perestroika, Gorbachov aplicó la Glásnost, que significaba mayor transparencia y libertad informativa: se permitió la libertad de prensa, se eliminó la censura, se concedió libertad religiosa y se liberó a disidentes políticos. Sin embargo, estas reformas no lograron salvar el sistema soviético. En lugar de fortalecer el Estado, aceleraron su caída porque la apertura política y económica rompió el control del régimen, lo que llevó al colapso del sistema comunista y la disolución de la Unión Soviética en 1991.

Desembarco de Normandía

El Desembarco de Normandía, en 1944, fue una operación militar aliada que consistió en el desembarco de más de 150 000 soldados en costas francesas para liberar Francia del control nazi. Su éxito permitió avanzar hacia Alemania desde el oeste, mientras los soviéticos lo hacían desde el este, acelerando el final de la Segunda Guerra Mundial. Fue uno de los momentos decisivos para la derrota del Tercer Reich.

Operación Barbarroja

La Operación Barbarroja fue la invasión alemana de la Unión Soviética iniciada en 1941, con más de 3 millones de soldados. El objetivo era conquistar ciudades clave como Moscú y Stalingrado, asegurar recursos y derrotar a la Unión Soviética. Aunque al principio avanzaron, el Ejército Rojo resistió y el “general invierno” frenó a los alemanes. Fue un punto de inflexión porque marcó el inicio del fracaso nazi en el Este.