La teoría de la relatividad especial, también llamada teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, según él, cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.
La teoría es "especial", ya que sólo se aplica en el caso especial donde la curvatura del espacio-tiempo debido a la gravedad es despreciable. Con el fin de incluir la gravedad, Einstein formuló la relatividad general en 1915. La relatividad general es capaz de manejar marcos de referencia acelerados, algo que no era posible con las teorías anteriores.
La Teoría de la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentido común, como son la contracción espacial, la dilatación del tiempo, un límite universal a la velocidad, la equivalencia entre masa y energía o la relatividad de la simultaneidad entre otros, siendo la fórmula E=mc2 o la paradoja de los gemelos dos de los ejemplos más conocidos.
La relatividad especial tuvo también un impacto en la filosofía, eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto en el conjunto del universo.
• Energía relativista.
Cuando un cuerpo se mueve a velocidades próximas a la de la luz, la energía relativista tiende a hacerse infinita. Esto nos lleva a la conclusión de que la masa relativista se hace, entonces, infinita, y que no hay fuerza que pueda entonces acelerarla, por lo que la velocidad de la luz es un límite físico insuperable.
• Equivalencia de la masa y la energía.
La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad:
E= mc2
Dicha expresión estuvo sujeta a ciertas interpretaciones, aunque actualmente las consecuencias para la teoría de partículas de dicha ecuación están totalmente claras, y la expresión está bien demostrada desde un punto de vista experimental.
Esta fórmula establece que la energía equivalente (E) se puede calcular como la masa (m) multiplicada por la velocidad de la luz (c = aproximadamente 3 × 108 m/s) al cuadrado. Similarmente, cualquier cosa que tenga energía exhibe una masa correspondiente m dada por su energía E dividida por la velocidad de la luz al cuadrado c². Debido a que la velocidad de la luz es un número muy grande en unidades cotidianas, la fórmula implica que incluso un objeto cotidiano en reposo con una cantidad modesta de masa tiene una cantidad muy grande de energía intrínseca.
• Experimento de Michelson-Monley
El experimento de Michelson y Morley fue uno de los más importantes y famosos de la historia de la física. Realizado en 1887 por Albert Abraham Michelson (Premio Nobel de Física, 1907) y Edward Morley, está considerado como la primera prueba contra la teoría del éter. El resultado del experimento constituiría posteriormente la base experimental de la teoría de la relatividad especial de Einstein.
