Relatividad Especial
La teor�a especial de la relatividad fue introducida por Albert Einstein en 1905. Once a�os m�s tarde introdujo la teor�a general de la relatividad donde compagin� la teor�a especial de la relatividad y la teor�a de la gravitaci�n. Como en part�culas submicrosc�picas las interacciones gravitacionales son peque�as -al menos ese es el sentimiento generalizado, no se toman en cuenta cuando se formula la teor�a de part�culas elementales; esto quiere decir que la teor�a general de la relatividad no se toma en cuenta, solamente se hace uso de la teor�a especial de la relatividad dado que intervienen altas velocidades.
La teor�a especial de la relatividad surgi� casi como una consecuencia natural despu�s de examinar algunas inconsistencias de la electrodin�mica de los cuerpos en movimiento. La teor�a de Maxwell -conocida como electrodin�mica cl�sica- requer�a, seg�n versi�n del propio Maxwell, la existencia de un marco de referencia de propiedades mec�nicas extra�as y contradictorias, donde la velocidad de las ondas electromagn�ticas fuera c y solamente c (la velocidad de la luz en el vac�o). No se conceb�a, seg�n la visi�n mec�nica del universo, la propagaci�n de una onda sin requerir de un medio que la condujera. (El sonido requiere de un medio material para propagarse). Por ello se invento el �ter (el medio ficticio que desempe�aba el papel del medio donde la luz se propaga). Este medio deber�a tener propiedades extra�as. El experimento de Michelson & Morley desminti� la existencia de un marco de referencia como el del �ter. Dejando por sentado que la velocidad de la luz es independiente de la velocidad de la fuente. Algo incomprensible seg�n la mec�nica cl�sica; donde la velocidad de la fuente mas la velocidad de la perturbaci�n ser�a la nueva velocidad de la perturbaci�n, si se le observara desde otro marco de referencia.
Para la luz esta ley de adici�n no parec�a funcionar, y no funciona. Bas�ndose en las consideraciones anteriores, Einstein postul� que la velocidad l�mite m�xima para los objetos materiales es la velocidad de la luz en el vac�o. Y adem�s, �sta es una constante independiente del marco de referencia desde el cual se mide. Con estos dos postulados transform� la mec�nica de Newton en mec�nica v�lida para objetos a bajas velocidades comparadas con la velocidad de la luz- en una nueva mec�nica -mec�nica relativista- v�lida para objetos que se mueven a cualquier velocidad menor que la velocidad de la luz en el vac�o, por supuesto. La mec�nica relativista contiene en el l�mite a bajas velocidades la mec�nica de Newton. En la mec�nica relativista las coordenadas espaciales quedan en la misma categor�a que la coordenada temporal y viceversa. Las coordenadas espaciales se funden con la coordenada temporal en una formulaci�n tetradimensional de la mec�nica. Dici�ndolo de otra manera, podemos agregar que la mec�nica relativista puede ser formulada exigiendo que la coordenada temporal sea sim�trica con las coordenadas espaciales, excepto por algunos cambios de signo que ocurren en las ecuaciones.
La teor�a especial de la relatividad tuvo sus predicciones espectaculares corroboradas, al comprobarse la dilataci�n temporal y la contracci�n de la longitud.
Seg�n la teor�a especial de la relatividad, la energ�a de una part�cula es la suma de su energ�a en reposo -la energ�a que le corresponde en virtud de su masa- y la energ�a cin�tica -energ�a que le corresponde en virtud de su movimiento-. Para una part�cula en reposo, la energ�a se escribe como el producto de su masa por el cuadrado de la velocidad de la luz. Otra predicci�n de la teor�a especial de la relatividad. La conversi�n de materia en energ�a, desprendida de la formulaci�n anterior, en una pila at�mica o en una desintegraci�n radiactiva cualquiera -reacciones donde se consume masa. Esta predicci�n fue espectacularmente confirmada. Con ello cambi� la pol�tica mundial y la forma de hacer la guerra. Naci� la bomba at�mica en 1945. Las estrategias de los gobiernos cambiaron para siempre, el mundo no volvi� a ser el mismo. Junto con estos hechos surgi� otro tema, el de la mec�nica cu�ntica relativista que es un eslabon importante en la compresi�n del concepto de antimateria.