¿El hecho de que si no sientes nada durante una caída libre significa que estás en un marco inercial?
La afirmación de que no “siente” ninguna diferencia es realmente una interpretación perezosa de lo que realmente dice el principio de equivalencia.
Hay una razón por la que no puedes notar la diferencia. Es porque las ecuaciones de movimiento de Newton (en una región localizada del espacio) toman exactamente la misma forma para un observador en caída libre y para un observador que flota en el espacio vacío.
- Si el universo se está expandiendo, ¿no está aumentando también la velocidad de la luz? ¿Un fotón que viaja a través del espacio que no se está expandiendo en comparación con un fotón que viaja a través del espacio en expansión, ha viajado diferentes distancias?
- ¿Es la energía cinética una cantidad relativa y no absoluta? Si es así, ¿cómo podemos aplicar la ley de conservación de la energía?
- ¿Podríamos romper la velocidad de la luz (c) si tuviéramos un objeto con un 51% de c y otro objeto dentro de él con un 51% de c en relación con el primer objeto? ¿Sería un observador externo testigo de que el objeto más interno pasa al 102% de c?
- Un hipotético taquión, que siempre se está moviendo hacia atrás en el tiempo, ¿encontraría un espacio vacío, o el pasado de lo que sea anteriormente en ese espacio? ¿Por qué?
- ¿Podríamos observar un objeto con una velocidad de escape de 1 nm / seg menor que la velocidad de la luz?
Para el marco de referencia que está en caída libre, la “fuerza ficticia” adicional que resulta de estar en un marco acelerado no inercial cancela con precisión la fuerza gravitacional (localmente), por lo que efectivamente no hay fuerza neta. Es por eso que sentirás que estás flotando en el espacio vacío porque ninguna fuerza neta está actuando sobre ti ni nada cerca.
Esto no tiene nada que ver con la relatividad per se. Newton podría haber descubierto el principio de equivalencia (probablemente lo hizo, no lo sé). Por supuesto, el argumento se rompe a nivel mundial debido a la presencia de fuerzas de marea.
Hubo un problema famoso en la geometría diferencial que se había estudiado en detalle un par de décadas antes de que Einstein apareciera. Tenía que ver con múltiples curvas (como una esfera) y si era posible deshacerse de esa curvatura eligiendo coordenadas apropiadas para describir el múltiple. Fue Reimann quien demostró que esto era posible, pero solo en un solo punto, es decir, puede deshacerse de la curvatura en un solo punto eligiendo las coordenadas apropiadas.
Por lo tanto, puede deshacerse de la curvatura de un colector localmente eligiendo las coordenadas apropiadas y puede deshacerse de la gravedad localmente saltando a un marco acelerado. Einstein vio una conexión entre estas 2 declaraciones.