EINSTEIN Y LA RELATIVIDAD ESPECIAL
CN.F.5.6.4. Analizar la incidencia del electromagnetismo, la mecánica cuántica y la nanotecnología en las necesidades de la sociedad contemporánea.
- Vida cotidiana: Si usas GPS o tecnología satelital, puedes entender que medir con precisión el tiempo y la posición requiere considerar que el movimiento afecta cómo se registran los intervalos temporales.
- Contexto social / académico: En física, astronomía y telecomunicaciones, la relatividad especial te permite analizar cómo cambian el tiempo, la distancia y la energía cuando los cuerpos se mueven a velocidades muy altas.
Interstellar es una película de 2014, dirigida por Christopher Nolan, que presenta una historia de exploración espacial en la que aparecen ideas científicas relacionadas con la relatividad, la dilatación temporal, la gravedad extrema y la forma en que el tiempo puede transcurrir de manera diferente según las condiciones físicas. Es una obra de ficción, pero está inspirada en conceptos reales de la Física moderna.
Observa con atención la escena proyectada. Si no has visto la película, únete a un compañero que sí la haya visto para que te describa brevemente de qué trata y qué situaciones relacionadas con el tiempo y el espacio aparecen en la historia.
Luego, responde las siguientes preguntas:
- ¿Qué crees que tiene que ver la teoría de la relatividad con los viajes y con la forma en que transcurre el tiempo en la película?
- ¿Por qué crees que en una historia espacial como esta el tiempo podría no pasar igual para todos los personajes?
- ¿Qué ideas o escenas de la película te hacen pensar que detrás de la historia sí existe Física real y no solo imaginación?
10 minutos para desarrollar la etapa
Durante los próximos 10 minutos, observa los siguientes videos sobre la relatividad especial, apunta las ideas principales de los videos.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre la relatividad especial. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que viste en los videos y las actividades anteriores y comprender mejor los conceptos más importantes. Escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
En 5 minutos elabora un formulario que incluyan la fórmula de la relación de energía y masa según la relatividad, guarda este formulario en una carpeta ya que a lo largo de este ciclo escolar lo utilizaremos para diversas actividades.
Escucha con atención el battle rap de Newton vs. Einstein y analiza las ideas principales que defiende cada personaje a lo largo del enfrentamiento.
Luego, redacta un ensayo de máximo una hoja en el que expliques por qué Newton y Einstein “se enfrentan” desde el punto de vista de la Física, qué propone cada uno sobre la forma de entender el movimiento, el espacio, el tiempo o la gravedad, y por qué las ideas de Einstein representan un cambio frente a la visión clásica de Newton.
Una brevísima historia del tiempo es un libro de divulgación científica escrito por Stephen Hawking, en el que se explican de manera accesible ideas fundamentales sobre el universo, el espacio, el tiempo y la física moderna. En el siguiente extracto, el autor explica cómo la relatividad especial y la relatividad general transformaron la manera de entender la velocidad de la luz, el papel del observador, las coordenadas y el espacio-tiempo.
Lee el siguiente extracto:
Después de haberlo leído, contesta las siguientes preguntas:
- ¿Por qué, según el texto, la relatividad obligó a abandonar la idea de un tiempo absoluto?
- ¿Qué diferencia establece el texto entre describir una posición con coordenadas espaciales y describir un suceso en el espacio-tiempo?
- ¿Cómo explica Hawking que la gravedad modifica el espacio-tiempo y el ritmo con que transcurre el tiempo para distintos observadores?
Elabora un video de 30 segundos con formato Historical POV, como si hubieras viajado en el tiempo para contarle a Albert Einstein, en primera persona, cuáles son los postulados de su teoría y por qué son tan importantes para entender el espacio, el tiempo y el movimiento.
Para crear el video, utiliza herramientas gratuitas de IA que te ayuden con imagen, voz, animación o edición.
El producto final debe verse como un mini relato histórico, creativo y claro, no solo como una exposición tradicional.
En parejas, elaboren un minipodcast de máximo 5 minutos sobre la paradoja de los abuelos.
Primero, investiguen en fuentes confiables qué es una paradoja y cuál es el planteamiento de la paradoja de los abuelos. Luego, organicen la información para grabar un audio claro, interesante y comprensible.
En su minipodcast deberán incluir:
- Una breve explicación de qué es una paradoja.
- En qué consiste la paradoja de los abuelos.
- Por qué esta paradoja aparece al hablar de viajes en el tiempo
Procuren que el audio tenga un estilo dinámico, como si fuera un pequeño episodio de divulgación científica, y no solo una lectura de definiciones.
En parejas, realicen un mini debate a partir de la escena final de Interstellar, cuando Cooper regresa y encuentra que su hija ya es una anciana, mientras él sigue siendo mucho más joven.
Uno de los integrantes defenderá la postura de que esta situación sí puede explicarse científicamente a partir de la relatividad especial, mientras que el otro deberá cuestionar esa explicación y pedir argumentos claros, precisos y fundamentados. Después de unos minutos, intercambien roles para que ambos puedan debatir desde las dos posiciones.
200 minutos para desarrollar la etapa
Realiza una presentación oral en la que expliques cómo algunas ideas de la física moderna han transformado la manera de comprender el universo y han incidido en necesidades de la sociedad contemporánea.
En tu presentación deberás incluir:
- Qué plantea, de manera general, la teoría de la relatividad
- Qué significa la expresión E = mc²
- Qué es la paradoja de los abuelos y por qué aparece al hablar de viajes en el tiempo, como en la película Interstelar.
- Un ejemplo concreto de cómo ese cambio de pensamiento en la Física moderna incidió en la sociedad contemporánea, especialmente en el desarrollo de tecnologías actuales.
IMPORTANTE:
No se evaluará solamente tu fluidez al exponer o el diseño del material de apoyo, sino principalmente tu capacidad para analizar con claridad cómo la relatividad y la mecánica cuántica aportaron a una nueva comprensión de la realidad física y cómo ese cambio incidió en necesidades y tecnologías de la sociedad contemporánea.
20 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.