¿Cómo ayudan la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud para mantener la velocidad constante de la luz?

Lo que hace la mayor parte del trabajo para hacer que la velocidad de la luz sea independiente del marco es implementar la sincronización de Einstein de forma independiente en cada cuadro. Eso equivale a frenar con relojes hasta que la velocidad de la luz sea la misma tanto en la dirección + x como en la dirección -x (y también para ± y y ± z). Eso reasigna el rango -cv a + cv que esperarías de la transformación galileana a algo simétrico respecto a cero.

Sin embargo, si probaste este truco en un universo newtoniano, la velocidad promedio de la luz en ambos sentidos sería menor que c por un pequeño factor en algún lugar entre el factor Lorentz y el cuadrado LF, dependiendo de la dirección. (El famoso experimento de Michelson-Morley esperaba detectar esto a través de la dependencia de la dirección). Los nuevos efectos relativistas como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud están ahí para limpiar estos pequeños residuos. En el caso de MM, la contracción de la longitud del brazo alineado con la dirección del movimiento reduce LF ^ 2 a LF, haciendo que las cosas vuelvan a ser simétricas.

No entiendo lo que quieres decir con mantener la velocidad constante de la luz, pero intentaré responder.

La velocidad de la luz es constante, sin embargo, es tan grande que en sus mediciones diarias no hace ninguna diferencia para todos los fines prácticos si la incluye o no en sus cálculos. Sin embargo, a diferentes escalas donde la velocidad del objeto puede ser comparable a la de la luz, se debe tener en cuenta la velocidad finita de la luz. Por limitada que sea la velocidad de la luz, es una constante universal inmutable. De hecho, algunas unidades usan la velocidad de la luz como una de sus unidades base. Entonces, ¿qué sucede cuando usted o los objetos que intenta medir se mueven?

Para cuando mueva su cinta métrica al otro extremo de la barra, la barra y su otro extremo se han movido un poco. Entonces, lo que sucede es que esta pequeña parte entra en tus cálculos cuando se vuelve demasiado grande para ser ignorada. La longitud medida es más corta o más larga de lo esperado.

De hecho, la velocidad constante de la luz no es una consecuencia de la dilatación del tiempo, la contracción lorentz, etc., pero el fenómeno de la contracción lorentz y la dilatación del tiempo son consecuencias de la velocidad constante de la luz.

Ellos no.

Estos son fenómenos que se deben a la invariancia de la velocidad de la luz.

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