¿Cómo podría Einstein haber llegado a la teoría de la relatividad especial de su experimento de pensamiento de tren y rayos?

La conclusión de Einstein no fue absurda, simplemente no fue intuitiva, lo cual es algo bastante diferente. En lo que respecta a las conclusiones de Einstein para la Relatividad Especial, por poco intuitivas que sean, lógicamente inevitables de los predicados que adoptó, de los cuales el único que podría diferir de los utilizados por Newton, es que la velocidad de la luz en el vacío es invariante. en el marco de referencia de cada observador. Este predicado no se inventó de la nada, ya que había una buena evidencia experimental y astronómica de observación de que este era el caso y que estaba implícito en las leyes de Maxwell.

Debería decirse que Einstein no fue el único que estaba trabajando para llegar a esta conclusión en ese momento. Hendrik Lorentz estuvo muy cerca de adelantarse a la teoría especial de la relatividad de Einstein y la fórmula de transformación utilizada por Einstein se había derivado de Lorentz y lleva su nombre. De hecho, el tema había sido discutido por varios físicos ya en 1887, 18 años antes de que Einstein produjera su Teoría especial de la relatividad.

A ese respecto, no creo que la Teoría especial de la relatividad de Einstein deba considerarse tan excepcional, aunque su replanteamiento de las implicaciones a través de los famosos experimentos de pensamiento fue fundamental para cambiar la interpretación de las matemáticas.

Si buscas el verdadero trabajo de genio en esta área, debes ir a la Teoría General o Relatividad de Einstein. En esto introdujo un nuevo predicado que no tenía apoyo en observación o experimentación en ese momento. En el GToR, su experimento mental fue preguntar si el ocupante de un elevador cerrado podía distinguir la diferencia entre el efecto de la gravedad y estar en un sujeto sujeto a una aceleración hacia arriba. Fue la adopción de Einstein del predicado que no hay diferencia que lleve a las conclusiones de la Teoría General de la Relatividad de que la gravedad no es una fuerza, sino una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo por la presencia de masa. Esto realmente fue innovador y exclusivo de Einstein. Fue solo con la producción del GToR y el apoyo experimental de Arthur Eddington al final de la Primera Guerra Mundial que convirtió a Einstein en una superestrella científica y cultural.

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Estas son un par de definiciones de diccionario de “absurdo”, por eso creo que es inapropiado describir las conclusiones de Einstein de esa manera

1. en desacuerdo con la razón; manifiestamente falso

2. ridículo; ridículo

En principio, la Relatividad Especial funciona siempre que la comprenda en términos de cambios en las percepciones de lo que sucede en otros marcos “inerciales” debido a la falta de comunicación instantánea. Sin embargo, todo lo que sucede en SR se trata de percepción más que de realidad. Donde las cosas salieron mal fue que Einstein pensó que esta era la base de una teoría de todo lo que llamó la relatividad general. Pero aquí estamos lidiando con la gravedad, que es un fenómeno real que en realidad reduce la velocidad de la luz. Pero ya se había subido al carro de Light Speed ​​como una constante universal porque no entendía que el marco de referencia de Light era Flujo gravitacional, pero no tenía que tener una referencia en 3D Space que no podría si no tuviera masa. El otro problema es que la Luz ajusta su Velocidad a su Referencia Gravitacional, y Einstein simplemente no entendió ese hecho. Luego combinó la Relatividad Especial, que trata sobre la percepción con la Gravedad, que es real o al menos lo fue hasta que se deshizo de ella. Agregue a esto que se casó con el Modelo de Luz EM que realmente no puede explicar nada adecuadamente, el hecho de que combinó Masa y Energía que no tiene sentido y la adopción de Time Dilation, que es una violación de la Conservación de Energía y comienza a mira qué genio era realmente. Sin embargo, se las arregló para encontrar la base de la teoría del bosón, que superó el hecho de que había eliminado la única fuerza en la naturaleza y, sorprendentemente, toda la comunidad científica se enamoró de ella. Convencer a tantas personas de argumentos es la marca de un Genio real, y se distingue aún más por hacerlo a la luz de que todos sus argumentos están equivocados en primer lugar.

De hecho, acabo de empezar a ver ese programa, es bastante bueno.

De todos modos, en realidad, fue el experimento mental de Einsteins donde montó un rayo de luz que provocó su idea de relatividad especial. Si bien esto es un poco más complicado, representa la misma idea de que los eventos podrían parecer diferentes para un observador, que para otro observador en un marco de referencia diferente.

Si la velocidad de la luz cambiara en relación con diferentes marcos de referencia, esto no sería posible. Es decir, si mientras viajaba en la dirección en que viajaba la luz, parecería que se desacelera en relación con usted. Esto, sin embargo, no sucede.

El experimento de pensamiento de tren y plataforma muestra esto un poco más fácilmente.

Dado que la luz viaja a una velocidad finita, sin importar su marco de referencia, una persona que viaja hacia el evento B y se aleja del evento A observaría el evento B primero, ya que la luz tardaría menos tiempo en llegar a él que la luz del evento A.

Para una persona en reposo, la luz los alcanzaría al mismo tiempo.

Es más fácil de lo que piensas. Einstein no se adhirió a ninguna teoría, por lo que es más fácil pensar correctamente.

Su misión era explicar la transformación de Lorentz. Lo que se le ocurrió fue convertirlo en una métrica y darle a la métrica un significado físico. De hecho, retiro el comentario métrico. En Relatividad estricta, la transformación de Lorentz se actualizó a una transformación de marco de referencia. Lo que hizo fue decir que se trataba de una transformación física REAL (el tiempo realmente se dilataba y las distancias se contraían). Se sentía corto de asociar una métrica de deformación espacial a su SR. Le hizo eso a GR.

No llegó a hacer Ciencias Fundamentales porque no proporcionó la topología y la dimensionalidad apropiadas para su teoría. Como todos los demás, solo podía ver lo que estaba justo delante de sus ojos … 🙂 No podía usar su Brain Eye … 🙂

Estaba feliz de experimentar con estos pensamientos … 🙂

La teoría especial de la relatividad se desarrolló a partir de dos postulados simples:

  1. El principio de la relatividad: que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia (la física es la misma en la Tierra que en Alpha Centauri)
  2. La universalidad de la velocidad de la luz: que la velocidad de la luz, c, es una cantidad universal invariable y constante en todos los marcos de referencia.

Usando estos dos postulados que Einstein afirmó (basándose en el trabajo en electromagnetismo de Maxwell y Lorentz), es posible seguir la lógica y respetar las consecuencias naturales de tal manera que surja una relatividad especial.

El experimento de pensamiento del tren de Einstein simplemente usa estos postulados para preguntar qué sucede cuando observa un reloj de luz en un tren en movimiento desde la plataforma y luego desde el tren mismo. Se puede demostrar que debido a que la velocidad de la luz es invariable, el tiempo y el espacio observados en los dos cuadros son relativos.

Este es un resultado inusual y apuntala las conclusiones contraintuitivas de la teoría de la relatividad, pero debido a que se basa solo en dos postulados axiomáticos simples, es un resultado muy poderoso.

Un aspecto importante de la teoría de Einstein le dio una gran confianza de que estaba en la línea correcta. Eso fue que sus cálculos fueron consistentes con las matemáticas derivadas previamente del electromagnetismo que tuvieron algunas consecuencias extrañas cuando la mecánica galileana intentó describir campos bajo transformaciones de cuadros.

Sin embargo, las transformaciones de Lorentz encapsuladas en Relatividad Especial describieron lo que se observó perfectamente y, por lo tanto, dieron una gran credibilidad a la “corrección” de la teoría de Einstein.

Fue impulsado por el hecho de que las ecuaciones de Maxwell para electromagnetismo requerían que la velocidad de la luz fuera constante. No podía dejar de lado las implicaciones lógicas. Algunas personas se tiran de hilos y desentierran suéteres. Algunas personas escogen inconsistencias lógicas en física y desentrañan la ciencia.

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