Invarianza galileana

Se denomina invariancia galileana, también denominada relatividad de Galileo, al hecho derivado del principio de relatividad, según el cual, las leyes fundamentales de la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales. Es el estudio del movimiento de una partícula condicionado a un sistema de referencia arbitrariamente escogido. De este modo, se establece que la percepción y la medida de las magnitudes físicas varían en función al sistema de referencia escogido. Por ejemplo: no es lo mismo observar la caída de una manzana que está moviéndose en un tren si lo vemos desde fuera del tren (la manzana hace una parábola) o desde dentro (la manzana cae en vertical).

Esta dependencia de la percepción del movimiento según el sistema de referencia escogido es lo que se conoce como relatividad clásica. Fue descrita por Galileo Galilei en el ejemplo para los fenómenos mecánicos del barco navegando a una velocidad constante en un mar calmado y que aparece en sus Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo en el siglo XVII:

Encerrados con un amigo en la cabina principal bajo la cubierta de un barco grande, y llevad con vosotros moscas, mariposas, y otros pequeños animales voladores ... colgar una botella que se vacíe gota a gota en un amplio recipiente colocado por debajo de la misma ... haced que el barco vaya con la velocidad que queráis, siempre que el movimiento sea uniforme y no haya fluctuaciones en un sentido u otro. ... Las gotas caerán ... en el recipiente inferior sin desviarse a la popa, aunque el barco haya avanzado mientras las gotas están en el aire... las mariposas y las moscas seguirán su vuelo por igual hacia cada lado, y no sucederá que se concentren en la popa, como si cansaran de seguir el curso del barco...

Galileo Galilei^[1]​

Por tanto alguien haciendo experimentos debajo de la cubierta no podrá diferenciar si el barco se está moviendo o si está en reposo.

El término invariancia galileana usualmente se refiere a este principio aplicado a la mecánica newtoniana, en la cual las longitudes y tiempos no son afectados por el cambio en la velocidad, lo cual es descrito matemáticamente por una transformación galileana. Su famosa frase: Eppur si muove ("Y sin embargo se mueve") es el resumen de la mentalidad de la época ante un hecho actualmente reconocido. La Tierra se mueve alrededor del Sol, si bien sus habitantes no percibimos que esta alcanza velocidades de hasta 106.000 km/h pues nosotros mismos nos movemos a esa velocidad. Véase Traslación de la Tierra.

Esta teoría de la invarianza galileana se conoce también como relatividad clásica y es el primer paso hacia la realidad física más general que se conoce como teoría de la relatividad especial desarrollado por Albert Einstein en 1905.

1. ↑ Drake(1953), ppt. 168-187.