¿Qué significa el primer postulado en la teoría especial de la relatividad de Einstein?

Una forma equivalente alternativa del Primer Postulado (también conocido como el Principio de la relatividad – Wikipedia) que podría ofrecer más información es que cualquier experimento autónomo (es decir, cualquier configuración que pueda empaquetarse conceptualmente en una caja, aislada del resto del universo) da el mismo resultado cuando se opera a cualquier velocidad constante. Por lo tanto, cualquier ley de física que desarrolle para describir tales experimentos también se aplica en cualquier marco de medición anclado a dicha caja.

Y el Segundo Postulado subraya que esto incluye experimentos ópticos, y da una letra pequeña importante sobre cómo se aplica. Después de todo, fácilmente podría haber sido que, como el sonido, la luz viajaba en algún tipo de medio (“éter”) con una velocidad característica propia, y para hacer un experimento óptico autónomo había que cortar un trozo de el éter, colóquelo en la caja con los otros pedazos y acelere todos a una nueva velocidad constante.

Pero no, la velocidad de la luz es ± c en el marco de medición de la caja a pesar del hecho de que no puede cortar un pedazo del éter, ponerlo en una caja y cambiar su velocidad si lo intenta, es para todos apariencias completamente inexistentes.

Agregaré a las respuestas existentes que significa que en los marcos de aceleración, las leyes de física no se mantienen por completo / se deben introducir fuerzas ficticias. Por ejemplo, la fuerza centrífuga es una de estas fuerzas ficticias. Si utiliza un automóvil que gira como marco de referencia, las cosas dentro del automóvil se deslizarán en relación con el automóvil, aunque parezca que no hay ninguna fuerza. En realidad, esta “fuerza” es la fuerza centrífuga, que resulta del hecho de que eligió un marco de referencia que está acelerando (girar significa un cambio en la velocidad).

Los dos postulados de la teoría especial de la relatividad son:

  1. Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.
  2. La velocidad de la luz en el vacío es constante en todos los cuadros.

Ahora, el primer postulado simplemente establece y una noción casi intuitiva de que no importa cuán rápido viaje, las leyes de la física son exactamente las mismas.

Esto es obvio cuando viaja en un avión a alta velocidad pero, si no fuera por alguna turbulencia, se siente exactamente como si estuviera parado en el suelo.

Esencialmente, el postulado destaca que no hay un marco de referencia preferido para que los eventos se desarrollen; puede elegir cualquier punto de vista inercial (velocidad constante) y es igualmente válido afirmar que ese marco es el estacionario y que todo lo demás se está moviendo.

A veces se llama Principio de relatividad de Galileo, existe desde 1632.

Galileo argumentó que si estuviera debajo de las cubiertas de un barco que navegaba a gran velocidad en un mar en calma y no pudiera ver el mundo exterior, no tendría forma de determinar si se estaba moviendo o descansando, por ejemplo, si lanzó una pelota, seguía la misma trayectoria si el barco estaba parado o se movía a una velocidad uniforme.

Necesitaba que esto se estableciera porque argumentaba que la Tierra estaba girando y zumbando sobre el Sol a gran velocidad, entonces, ¿cómo es que no nos damos cuenta?

Y esta idea de que todo movimiento uniforme es relativo ha sido fundamental para la física desde entonces.

(Galileo usaba naves. Einstein usaba trenes. No, usaban naves espaciales para la discusión)

Que las leyes de la física siguen siendo las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.

Dr. DT Hazelrig