15: Fuerzas y Olas Relativistas

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Como ya hemos comentado anteriormente en el Capítulo 14, se puede analizar todo tipo de colisiones en relatividad especial sin hacer referencia alguna a las fuerzas que ejercen unas sobre otras. De hecho, hasta ahora no hemos hablado de fuerza, y hay una buena razón para ello: las fuerzas, ya frecuentemente menos prácticas que las energías en la mecánica clásica, se convierten en unas pesadillas en la relatividad especial. No obstante, hay algunas preguntas que solo puedes responder con referencia a las fuerzas -por ejemplo, qué velocidad obtendrá una partícula si ejerces cierta fuerza sobre ella durante un periodo de tiempo determinado.

15.1: La Fuerza Cuatro Vectores
En la mecánica clásica, la segunda ley de Newton relaciona momentos y fuerzas, a través de la derivada temporal del impulso. En relatividad, por lo tanto, simplemente definiremos el cuatro vector de fuerza como la derivada del cuatro vector energía-impulso con respecto al tiempo adecuado.
15.2: La Cuatro Aceleración
Por supuesto, también podemos definir una versión de cuatro vectores de la aceleración, tomando la derivada de la velocidad de cuatro con respecto al tiempo adecuado. Al igual que con las fuerzas, veremos que nos esperan algunas sorpresas desagradables.
15.3: Ondas relativistas
Hemos visto que en la relatividad especial, el espacio y el tiempo están íntimamente acoplados. Existe un fenómeno clásico para el que también es así: las olas que discutimos en el Capítulo 9.
15.E: Fuerzas y Ondas Relativistas (Ejercicios)

Miniatura: Representación bidimensional de ondas gravitacionales generadas por dos estrellas de neutrones orbitando entre sí. (Dominio Público; NASA).