Me encanta esta pregunta, ya que resalta las trampas de pensar en “masa en reposo y masa en movimiento”
Primero algunos antecedentes.
A menudo se menciona que, la masa de un cuerpo aumenta a medida que se acelera. Y la masa tiende a convertirse en infinito, ya que su velocidad se aproxima a la velocidad de la luz.
Por eso, hay dos tipos de masa, masa en reposo y masa en movimiento.
- Si la velocidad de la luz ha cambiado, ¿la luz escapó de los agujeros negros en ese entonces?
- ¿Cómo determino la velocidad del aire de un ventilador?
- ¿Qué se entiende por "velocidad final" y cómo se obtiene?
- Cuando la luz viaja de un medio a otro, su velocidad cambia, ¿por qué es así?
- ¿Qué es exactamente la paradoja de Andrómeda? ¿Cómo se relaciona con la paradoja gemela?
Entonces, una solución simple a su pregunta es esta. La fuerza gravitacional es causada por la masa en reposo, no por la masa en movimiento. Entonces, si ve que la Tierra se mueve a 99.99 (ingrese cualquier cantidad de 9s aquí)% de la velocidad de la luz, es posible que vea la masa en movimiento de la Tierra muy alta, sin embargo, la masa en reposo, por definición, es la masa mientras está en reposo. Entonces, dado que la masa en reposo de la Tierra es la misma (es la masa como se ve por el marco de referencia de la Tierra, POR DEFINICIÓN), no tenemos que preocuparnos por el cambio de masa
Una segunda forma es mediante el uso de la versión moderna de la relatividad. Hoy no hablamos de masa en reposo y masa en movimiento, solo hablamos de una cosa Masa. Hoy no decimos que la masa aumenta con la velocidad. Consulte la respuesta de Mike Schneids para esto, ya que no quiero repetir eso aquí.
Pero todavía tenemos un problema más profundo, la contracción de la longitud. De hecho, este es un problema muy interesante. Piensa sobre esto.
Considere dos estrellas A y B, a cierta distancia ‘d’ una de la otra como la ve usted. Suponga que las dos estrellas están en reposo (imagine que su aceleración hacia ellas es insignificante). Entonces calculas alguna fuerza entre ellos.
Ahora considere la situación desde el marco de referencia de otro tipo, que se mueve 99.9999999999999999% de velocidad de la luz con respecto a usted (y las estrellas). Con respecto a él, ambas estrellas se mueven a una velocidad del 99.999999999999% en la dirección opuesta, lo que hace que la longitud se contraiga y la distancia entre ellas se vuelva increíblemente pequeña. Espera, ¿significa esto ahora que la fuerza de gravedad entre ellos se vuelve increíblemente grande? (Debido a que la fuerza de gravedad es inversamente proporcional a 1 sobre d al cuadrado) ¿Piensa en ello, piensa mucho?
NO.
¿Por qué?
Porque la gravedad no es una fuerza. Es por eso que. Cuando estás cerca de la velocidad de la luz, no puedes usar la mecánica newtoniana, de lo contrario terminas con frustrantes concepciones erróneas. Si usa la relatividad general, eventualmente encontrará que la curvatura espacio-tiempo es la misma en cualquiera de los marcos de referencia (que es lo que realmente importa). Por lo tanto, podemos estar seguros de que la ‘fuerza de gravedad’ que calculamos en nuestro marco de referencia, es válida en todos los demás marcos de referencia.
Así que ahora que nos hemos ocupado de ambos problemas. Podemos responder nuestra pregunta.
Si la Tierra se mueve en relación con un observador a casi la velocidad de la luz (por ejemplo, 99,999% * c), ¿ve el observador un agujero negro debido a la contracción de la longitud y al aumento de masa?
Respuesta: NO Porque la gravedad es causada por la curvatura del espacio-tiempo, que depende de la masa en reposo, y es la misma independientemente de cualquier marco de referencia inercial. Dado que la curvatura del ‘espacio-tiempo’ es la misma, nuestro campo gravitacional newtoniano dentro de la tierra no cambiará, y la tierra no se aplastará en un agujero negro ni nada
