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Por lo tanto la conclusión que sacó Galilei es que un observador no es capaz de determinar
si él está en un sistema que está en reposo o en movimiento uniforme y rectilı́neo. El observador
puede lanzar o dejar caer masas, dejar rodar bolas sobre planos inclinados, medir el periodo
de péndulos, los resultados serán los mismos en movimiento (uniforme) que en reposo. Más
general, una persona encerrada en una caja, con todos los experimentos mecánicos imaginables
a su disposición, no tiene manera alguna de determinar su estado de movimiento, sin mirar por
una ventanilla. Este principio se llama el Principio de la Relatividad.
Principio de la Relatividad (formulación de Galilei): Es imposible determinar a base de
experimentos (mecánicos) si un sistema de referencia está en reposo o en movimiento uniforme
y rectilı́neo.
Aunque en la vida cotidiana estamos muy acostumbrados a notar si nos movemos o no, hay
numerosos ejemplos en los que se aplica claramente el Principio de la Relatividad. Mirando por
la ventana de un tren en la estación, no sabemos si empieza a moverse nuestro tren o el de al lado.
En un atasco delante de un semáforo pensamos que estamos rodando hacia atrás, si el coche de
delante sale. Dos balsas en medio del océano, que se alejan una de otra, no pueden determinar si
la primera se aleja de la segunda, o vice versa.
El Principio de la Relatividad, por muy trivial que pueda parecer, es un principio profundı́si-
mo y tiene, como veremos en este curso, consecuencias muy lejanas, determinando la forma de
las leyes de la fı́sica y la estructura del espacio y del tiempo. El Principio de la Relatividad, aun-
que formulado ya alrededor del año 1600, es la base directa de la teorı́a de la relatividad especial
(1905) y su generalización, el Principio de la Equivalencia (Capı́tulo 9), la de la teorı́a de la relati-
vidad general (1916).
Para entender bien su importancia, formularemos el Principio de otra manera. Definimos co-
mo sistemas inerciales un conjunto de sistemas de referencia que están en reposo o en movimiento
uniforme y rectilı́neo con respecto a un sistema previamente elegido como inercial.2 Ahora, el
Principio de la Relatividad es solamente válido dentro de la misma clase de sistemas inerciales
(ya que salir de la clase de sistemas inerciales implica aceleraciones, que son medibles a través
de experimentos). Sin embargo, dentro de una clase de sistemas inerciales, no hay observadores
privilegiados: dentro de la misma clase de sistemas inerciales no se puede determinar qué siste-
ma está en “reposo absoluto” y cuál en “movimiento absoluto”. Todos los experimentos dan el
mismo resultado para cualquier observador y por lo tanto todos los observadores inerciales ven
la misma fı́sica. Ninguno de ellos tiene un punto de vista priveligiado frente a los otros.
Principio de la Relatividad (formulación de equivalencia): Todos los sistemas inerciales
son equivalentes, es decir, todos los observadores inerciales ven la misma fı́sica.
Nadie se habı́a dado cuenta realmente de la importancia de esta formulación hasta finales del
siglo XIX, cuando Henri Poincaré (1854-1912) lo tomó como principio básico y sugirió que hacı́a
falta una nueva formulación de la mecánica, basada en este principio. Aunque Poincaré nunca
llegó a dudar de la existencia del éter, sı́ se hacı́a serias preguntas sobre el significado de simul-
taniedad de eventos y derivaba la regla relativista de la suma de velocidades. Sin embargo, no
llegó a formular una mecánica relativista completa. Este logro está a nombre de Albert Einstein
(1879-1955). El razonamiento de Einstein era que, si todos los sistemas inerciales son equivalen-
tes y todos los observadores inerciales ven la misma fı́sica, entonces todos estos observadores
inerciales deben llegar a las mismas leyes de la fı́sica, si quieren apuntar los resultados de sus
experimentos. En otras palabras:
2 Nótese que esta definición es altamente circular y no precisa cuáles son los observadores inerciales. Sólo dice que
si conocemos uno, podemos encontrar todos de su clase. Veremos en la sección 9.6 por qué es tan difı́cil identificar
observadores como inerciales, pero ya podemos adelantar que el problema toca la esencia de la teorı́a de la relatividad
general.
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