La frase ‘en la cual’ es un poco confusa. No estoy seguro de qué significa “en qué”. Puede indicar un pequeño malentendido de lo que es un “marco inercial”. Por lo tanto, repetiré mi comprensión de lo que es un marco inercial ‘y luego propondré lo que significa la frase’ en qué ‘.
Mi comprensión es una nueva redacción de cómo Einstein definió el marco de referencia en el artículo de 1905 donde introdujo la relatividad especial. Incluiré algunas de las dinámicas de relatividad descritas en este artículo, incluida la fuerza mecánica. En mi opinión, la forma en que Einstein trata la fuerza mecánica es crucial para comprender la relatividad especial.
Un marco inercial es un conjunto de sensores idealizado que no actúa sobre fuerzas mecánicas desde fuera del conjunto. El marco inercial consiste en un número indefinido de instrumentos que miden la longitud y el tiempo, ubicados en puntos equidistantes que se extienden sobre una región indefinidamente grande del espacio. La posición relativa de cada instrumento es constante a lo largo del tiempo. Todos los instrumentos tienen el mismo estado de velocidad, lo que significa que viajan a una velocidad cero uno con respecto al otro. La información entre cada instrumento es transportada por una fuerza que se propaga a la velocidad local de la luz en el vacío, que se designa con la letra ‘c’. El movimiento de los instrumentos individuales de un marco inercial no se ve afectado por las fuerzas mecánicas que se originan en cuerpos distintos de estos instrumentos. En otras palabras, no hay fuerza mecánica sobre ningún instrumento que forme parte de ese marco inercial.
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Hay un observador hipotético, ubicado cerca de un punto en el marco inercial, que recibe esta información de los instrumentos en este marco inercial. El observador hipotético recibe información sobre cada evento detectado por el marco inercial, y finalmente lo analiza.
Cada marco inercial solo constituye parte del universo. Hay otros cuerpos y campos en el universo que no son parte de ese marco inercial específico. Los otros cuerpos y campos pueden estar moviéndose a velocidades arbitrarias. Cualquier cuerpo que no sea un instrumento en este marco inercial podría posiblemente moverse a una velocidad alta en relación con cualquier instrumento en el marco inercial.
El marco inercial se definió de esta manera para que la conservación del momento lineal se satisfaga en todo momento. Cualquier colisión entre cuerpos en un marco inercial debe conservar el impulso lineal. Esto significa que la única forma en que un cuerpo puede cambiar su velocidad es a través de una fuerza mecánica que se origina en otro cuerpo. Por lo tanto, la fuerza mecánica en un cuerpo tiene que coincidir con una fuerza mecánica de igual magnitud y dirección opuesta en el otro cuerpo.
Tenga en cuenta que podría haber más de un marco inercial que está observando el mismo cuerpo. Supongamos que hay un punto como el cuerpo designado por la letra B. El observador en el marco inercial S0 decide que B se mueve a velocidad cero en relación con los instrumentos de S0. El observador en el marco inercial S1 determina que B se mueve a 1 m / s hacia el sur en relación con los instrumentos en S1. Entonces la velocidad de B es subjetiva.
Con todo esto en mente, ¿qué quieres decir con ‘en qué’? ¿Y qué quieres decir con “punto como cuerpo”?
Todos los instrumentos en un marco inercial son puntiagudos como cuerpos. Todos estos instrumentos viajan a velocidad cero uno con respecto al otro. Entonces, en cualquier marco de referencia, los puntos como los cuerpos son estacionarios.
Esto no significa que todos y cada uno de los cuerpos sean estacionarios con respecto a ESE marco inercial. Simplemente significa que eligió un conjunto específico de instrumentos, tal vez S0, para medir la velocidad de un punto como cuerpos fuera del marco inercial. Nunca tendrá una situación en la que todo el universo sea parte de su marco inercial. El marco inercial representa el conjunto de instrumentos que decidió utilizar para medir el estado de un cuerpo. ¡Diferentes marcos inerciales representan diferentes instrumentos de medida!
