Análisis de la falta de simetría del Electromagnetismo clásico y su solución relativista: tensor de campo electromagnético.

Abstract

Desde comienzos del siglo XIX innumerables acontecimientos propiciaron en la ciencia, especialmente en física, un abismal y continuo desarrollo. Los descubrimientos experimentales de la estrecha relación entre fenómenos eléctricos y magnéticos serían la base de la teoría electromagnética de Maxwell y este daba explicación a la naturaleza de la luz concibiéndola como una onda electromagnética producto de oscilaciones entre campos eléctricos y magnéticos. Pensar en la luz como una onda implicaba suponer la existencia de un medio que permitiera su propagación en el espacio vacío, el éter fue este medio. El malestar y la preocupación de los científicos de la época empezarían a presentarse con la suposición del éter como sistema de referencia absoluto sobre el cual debían hacerse todas las mediciones físicas de los demás sistemas de referencia. Poincaré expondría abiertamente este problema argumentando la imposibilidad de saber el verdadero estado de movimiento de un sistema de referencia y los problemas tanto físicos como matemáticos que llevaba concebir el movimiento relativo de los cuerpos, especialmente de los cuerpos cargados eléctricamente. Por un lado, las leyes electromagnéticas no eran covariantes bajo las ecuaciones de transformación de Galileo, por consiguiente, no correspondía al principio de Relatividad galileano sobre el cual reposaba la mecánica newtoniana. Por otro lado, el fenómeno observado producto del estado de movimiento de una carga en distintos sistemas de referencia arrojaba resultados que no correspondían con lo que dictaba la lógica y la razón. La electrodinámica de los cuerpos en movimiento según la teoría electromagnética de Maxwell presentaba una falta de simetría y era sustentada por los inconvenientes mencionados. Albert Einstein, con la formulación de la teoría especial de la Relatividad, traería consigo una nueva manera de comprender el comportamiento de los fenómenos naturales. Para Einstein, que la forma de toda ley física fuera la misma para cualquier sistema de referencia y la constancia de la velocidad de la luz eran hipótesis suficientes para derivar una electrodinámica de cuerpos en movimiento libre decontradicciones y es ahí donde surgen las bases de esta nueva teoría física dando solución a los problemas ya mencionados, a los resultados negativos de los distintos experimentos encaminados a mostrar el movimiento relativo de la tierra en el medio éter, descartando la idea del éter como sistema de referencia absoluto y afirmando que lo único que importa son los movimientos relativos. Con la Relatividad Especial el fenómeno electromagnético adquiere realidad física siendo este caracterizado solo como eléctrico o como eléctrico y magnético dependiendo del sistema de referencia sobre el cual sea medido y matemáticamente es definido en forma tensorial debido a que tiene lugar en el continuo espacio-tiempo de Minkowski. En el presente trabajo se expone un análisis concerniente a los inconvenientes presentados por la teoría electromagnética de Maxwell al ser aplicada a cuerpos en movimiento y la solución que la teoría especial de la Relatividad le da a dichos inconvenientes.