Estas paradojas siempre se resuelven analizando el efecto de las fuerzas mecánicas. La simetría aparente nunca incluye el efecto de las fuerzas mecánicas. La simetría aparente está restringida a la geometría de los diferentes cuerpos en el sistema. Sin embargo, las fuerzas mecánicas generalmente rompen la simetría en estos problemas.
Las fuerzas mecánicas aplicadas a un reloj cambian la velocidad y la sincronización de un reloj para romper la simetría aparente. Entonces las fuerzas mecánicas NO SON relativas. La resolución de estas paradojas siempre involucra la fuerza mecánica que actúa sobre los instrumentos de medición de uno de los marcos de referencia.
Las fuerzas mecánicas son aquellas que siempre causan estrés y cambios relacionados en cuerpos grandes. La gravedad no siempre causa estrés en cuerpos grandes porque la aceleración gravitacional es independiente de la densidad de masa.
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El estrés no es un efecto relativista porque no afecta a los instrumentos infinitesimales. Sin embargo, la fuerza mecánica tiene efectos relativistas además del estrés.
Las fuerzas mecánicas incluyen fuerzas de contacto, fuerzas termodinámicas, fuerzas electromagnéticas, fuerzas débiles y fuerzas fuertes. Las fuerzas de gravedad no son mecánicas porque no siempre causan estrés. Por eso, a algunos científicos les gusta referirse a la gravedad como una distorsión de la geometría del espacio-tiempo. ¡Prefiero evitar el uso del término ‘geometría espacio-temporal’ pero solo soy yo! -)
El cohete en la paradoja gemela se da vuelta por el empuje de los motores. El empuje es una fuerza mecánica. Produce estrés en todo en el cohete. Sin embargo, el empuje no actúa sobre el gemelo en la tierra. Entonces el empuje rompe la simetría del problema.
Busque ‘aceleración adecuada’. La aceleración adecuada de un marco de referencia está determinada por la fuerza mecánica que actúa sobre los instrumentos de medición de ese marco de referencia. La aceleración adecuada NO ES relativa.
La aceleración coordinada es la aceleración relativa. Los no físicos siempre confunden la aceleración adecuada con la aceleración coordinada. Sin embargo, la aceleración adecuada NO ES relativa. Entonces, la primera parte del problema es descubrir dónde la aceleración adecuada de un marco de referencia NO ES un vector cero.
El observador inercial tiene una aceleración adecuada igual a un vector cero. El observador no inercial tiene una aceleración adecuada que no es un vector cero. Esto significa que existe una fuerza mecánica finita que actúa sobre los instrumentos de medición en un marco no inercial.
Por lo tanto, cuando observa una paradoja de la relatividad, es importante separar la aceleración coordinada de la aceleración adecuada en su mente. La aceleración adecuada SIEMPRE tiene una fuerza mecánica asociada. Entonces, cuando ves una paradoja relativista, lo primero que debes hacer es identificar las fuerzas mecánicas.
