Sin embargo, hubo varios problemas que la teoría de Newton no podía explicar, y estos problemas apuntaban hacia la necesidad de una nueva comprensión del universo:
* La velocidad de la luz: La física newtoniana asumió que la gravedad actuó instantáneamente a través de cualquier distancia. Sin embargo, los experimentos mostraron que la luz viaja a una velocidad finita, lo que contradijo esta suposición.
* La precesión del perihelio del mercurio: La órbita de Mercurio alrededor del sol no era perfectamente elíptica, pero cambió ligeramente con el tiempo. La gravedad newtoniana no pudo explicar esta anomalía.
* La naturaleza de la gravedad: Si bien la ley de Newton explicó cómo funciona la gravedad, no explicó qué es *.
Estos problemas llevaron a los científicos a buscar una nueva teoría que pudiera explicar estas discrepancias. Algunos de los desarrollos importantes antes de que Einstein incluyó:
* ecuaciones de Maxwell: Las ecuaciones de electromagnetismo del secretario de James Maxwell a mediados del siglo XIX establecieron que la luz es una onda electromagnética. Esto fortaleció aún más la comprensión de que la luz viaja a una velocidad finita, desafiando la naturaleza instantánea de la gravedad newtoniana.
* Experimento de Michelson-Morley: Este famoso experimento en 1887 tuvo como objetivo detectar el hipotético "éter luminífero" que se pensaba que llevaba ondas de luz. Sin embargo, el resultado nulo del experimento sugirió que no existe tal éter, contradiciendo aún más el marco newtoniano.
La teoría de la relatividad de Einstein, específicamente la relatividad especial (1905) y la relatividad general (1915), proporcionó un nuevo marco para comprender el universo. Abordó las deficiencias de la física newtoniana por:
* Desafiando la naturaleza absoluta del espacio y el tiempo: La teoría de Einstein mostró que el espacio y el tiempo no son absolutos, sino en relación con el marco de referencia del observador.
* Explicando la velocidad finita de la luz: Estableció la velocidad de la luz como una constante universal, independiente de la moción del observador.
* Definición de la gravedad como una curvatura de SpaceTime: En lugar de una fuerza, Einstein describió la gravedad como una deformación de espacio -tiempo causada por objetos masivos. Esto explicó la precesión del perihelio del mercurio y otros fenómenos.
Las teorías de Einstein revolucionaron nuestra comprensión del universo y proporcionaron las bases para la cosmología moderna, la astrofísica y otros campos científicos.
