¿Sin ninguna matemática? Podría aprender una popularización, pero no conozco nada que lo acerque a sentir que realmente lo entiende (hablando como alguien que pasó por eso hace mucho tiempo). Es posible que encuentre algo que tenga imágenes que transmitan algo del significado, claro, pero no todo. Yo diría que ciertamente nada que consideraría un “curso” en el sentido de que realmente entenderá o podrá hacer cualquier cosa.
Sin embargo, para decir algo que no se haya dicho: ¿usar solo algunas matemáticas, y no realmente “las matemáticas detrás de esto”? Puedes acercarte mucho más, y SR, al menos, puedes comenzar a controlarlo. Entonces, si sientes que quieres saber ALGUNAS matemáticas, pero simplemente no quieres acercarte a las cosas realmente elegantes, sigue leyendo.
Desafortunadamente, no conozco ningún recurso de este tipo hasta la fecha. He estado trabajando en escribir algo propio, pero no he tocado nada que se parezca a la relatividad. Dicho esto, puedo intentarlo aquí y darte una idea de cómo se verá ese curso como yo.
Supongamos que conoces el teorema de Pitágoras. Entonces probablemente conozca la siguiente ecuación para la distancia entre dos puntos: [math] d ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 [/ math]; es decir, la distancia al cuadrado es igual a la diferencia en x al cuadrado más la distancia en y al cuadrado. (Si no lo haces, ve a las matemáticas básicas hasta que lo hagas). Esto generaliza: [math] d ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 [/ math] en tres dimensiones. La relatividad especial simplemente tiene una forma ligeramente diferente de ver las cosas: aquí, [math] d ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2- (c * t) ^ 2 [/ math] (donde c es la velocidad de la luz). Esto hace que el tiempo sea como otra parte del espacio, pero hay una diferencia: el signo menos. Por ejemplo: normalmente, dos puntos diferentes no pueden estar separados por “distancia cero”. En la relatividad especial, pueden ser (si es así, se les llama en el mismo cono de luz). Del mismo modo: en el espacio normal, “los puntos a tres metros de mí” forman una esfera. En la relatividad especial, la idea equivalente (“d ^ 2 = 9”) forma un hiperboloide, no una esfera.
Ahora: al igual que en las matemáticas normales, diría que la distancia es una cantidad relevante pero no “x-distance”, en SR tiene que la nueva función “d ^ 2” (que puede ser negativa, el cuadrado es un nombre inapropiado de ordena!) lo que es importante, no x, y, z o incluso el tiempo. Ahora, si quiere comprender lo que eso significa para la física cotidiana, puede dejar que c sea realmente grande e intente comprender qué le sucede a su imagen del cono de luz, etc.
De hecho, si entiendes los vectores, hay mucho más que viene con eso (solo debes saber que la mayoría de los vectores de física se convierten en 4-vectores, esencialmente), y me atrevería a decir que puedes obtener casi todo lo que SR tiene que decir (incluyendo la mayoría de los cálculos, si está dispuesto a hacer suficiente álgebra) solo por un pensamiento serio sobre los vectores y ese signo menos. Así que con algunas matemáticas, pero no muchas, puede obtener una muy buena comprensión de la relatividad especial.
Sin embargo, la relatividad general es MUCHO más difícil, especialmente si quieres entender las cosas en general en lugar de algo como “lo que es un agujero negro”. Déjame darte un ejemplo de por qué. Normalmente, las personas tienen esta imagen de algún tipo de superficie para describir la curvatura, por ejemplo, una hoja curva. Bueno, déjame decirte una razón por la que esto no es una analogía perfecta. De acuerdo con la definición de curvatura utilizada en la relatividad general, un cilindro no es una superficie curva.
Sin embargo, voy a dar un poco de explicación de GR. Imagina la tierra. Supongamos que desea iniciar un viaje “caminando” alrededor de la superficie de la tierra. Comienzas en el polo norte, luego caminas en línea recta hacia el ecuador. Ahora, gire 90 grados a la derecha. Luego, caminas una cuarta parte del camino alrededor del globo en línea recta nuevamente, lo que significa que te mantienes en el ecuador. Ahora, haces otro giro de 90 grados. Ahora estás caminando hacia el norte y puedes caminar hacia el polo norte. Ahora, si observa esto en una esfera, acaba de hacer un triángulo de “líneas rectas” (o lo más recto que puede caminar sobre una esfera) con tres ángulos rectos, lo que normalmente es imposible en una hoja plana de papel, o , lo más importante, incluso en un cilindro. Esto es lo que significa curvatura: puedes hacer triángulos con ángulos que no sean de 180 grados. Ahora, imagine que mide triángulos realmente pequeños con todas las orientaciones posibles, y eso es esencialmente lo que significa la “curvatura en un punto”: ¿en qué medida los triángulos realmente pequeños no tienen sus ángulos hasta 180 grados?
Dicho esto … es probable que se trate de recursos genéticos generales generales como el que obtendrás más allá de una popularización sin entender las matemáticas. La relatividad general, en particular, es un tema complicado, e incluso comprender de qué se está hablando tiene muchos antecedentes.
¿Un consejo honesto, si tiene antecedentes matemáticos de “OK pero no excelente”? Aprende los vectores primero. No son matemáticas particularmente difíciles, al menos. Una vez que sientas que lo tienes mal, piensa mucho en lo que el signo menos hace con tus ideas sobre los vectores. Lea un poco de literatura semipopular (Grandes Cursos, por ejemplo) a su lado y debería comenzar a familiarizarse con la relatividad especial. Es una de esas cosas en las que tienes que seguir pensando una y otra vez y tu comprensión mejora un poco cada vez.
Después de eso … bueno, siendo completamente franco, mi consejo sobre los RR.GG. es simplemente darse por vencido e ir con una popularización (Grandes Cursos u otros). Sin embargo, si realmente está buscando un recurso, diría que el comienzo del enorme libro de texto de Misner, Thorne y Wheeler podría darle cierta comprensión: solo lea un poco y omita las partes de matemáticas; hacen un buen trabajo de dar imágenes que pueden ser útiles (o al menos entretenidas).