Sobre la fuerza eléctrica y los sistemas de referencia inerciales

Leyendo para el final de una materia, encontré algo que parece de alguna manera trillado:

cuando se deja de lado la física clásica y se comienza a definir la mecánica cuántica dos conceptos dejan de lado nuestra intuición para ir contra ella. Primero, según la Ley de Coulomb de la electrostática: " La fuerza electrostática entre dos partículas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamento proporcional al cuadrado de la distancia que las separa" (F= k.q.q´/r^2), sin embargo, desde la mecánica cuántica se puede pensar distinto. Para ello, se debe definir que es un sistema de referencia, y más aún, que significa que sea inercial.

Un sistema de referencia es un sistema de coordenadas para fijar la posición de las
partículas (de los cuerpos) en el espacio y un sistema de relojes, fijos en él para indicar el tiempo.

Un sistema de referencia inercial es aquel que no está sometido a fuerzas exteriores, sino que se mueve a velocidad constante.

Si bien esto parece difícil de entender, lo que hay que comprender es que uno fija un sistema de tres ejes X,Y,Z y la cuarta dimensión que es el tiempo para ubicar los cuerpos, y de ahí , fijarlos que se mueven a velocidad constante para que sea inercial.

Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, se puede medir un campo eléctrico E para una partícula de carga q, pero que está en reposo con respecto a un observador inercial. Y aquí es donde se nos escapa de nuestra intuición, ya que estamos agregando la frase "respecto a un observador inercial". En la Ley de Coulomb no se aclaraba que las cargas estuviesen en reposo una respecto de la otra , sino que se suponen las dos en reposo. En cambio, al haber un sistema de referencia inercial, quiero decir que "yo me muevo a velocidad constante, pero con una velocidad igual a la de la partícula que posee una carga q".


Parece difícil de entender, pero si nos remontamos al famoso sueño que tuvo Einstein para establecer la Teoría Especial de la Relatividad, la cosa cambia. Si supongo que yo viajo encima de un rayo que se mueve a la velocidad de la luz, entonces para mi, el rayo no se mueve. En cambio, para alguien que esté en reposo (quieto) , la velocidad a la que paso yo o el rayo es de 300000 km/seg. Esto viene dado porque el movimiento es relativo, depende del observador que este mirando. y por lo tanto, si te propongo jugar una carrera hasta la esquina, y vos vas a 10 km/h y yo a 4km/h, la velocidad que vas vos respecto a mi es de 6km/h, pero para alguien sentado mirándonos correr, yo voy a 4 km/h y vos a 10 km/h, porque está en reposo.


Estas y otras ideas poco intuitivas son las que trabaja la mecánica cuántica, universos paralelos, viajes en el tiempo y cosas que serán discutidas en otro momento. Lo interesante de esto es poder sentarse a pensar que, como dice mi gran ídolo Paenza, la matemática o la física se las puede ver con otra mirada, no llegando a la solución correcta, pero si tratando de mirar las cosas desde otro ángulo.