7 ENE 2017
Agregando a mi respuesta del 5 de enero, en respuesta a la interesante respuesta de Philippe Guglielmetti.
Personalmente, encuentro que la noción de “marcos de referencia”, que me alegró ver que aparece varias veces en las respuestas anteriores a esta pregunta, a menudo no se habla lo suficiente … aunque es fundamental para comprender el trabajo de Einstein.
Me encontré con un hecho interesante hace algún tiempo, a saber, que Einstein consideró llamar a su teoría de la relatividad la “Teoría de la invariancia” (no es broma), ya que su teoría mostró que todos en el Universo experimentan las leyes de la física de la misma manera DENTRO de sus propio marco de referencia, es decir, no hay variación en las leyes de la física DENTRO de cada marco.
Por ejemplo, la velocidad de la luz siempre es C DENTRO de diferentes marcos de referencia. No hay nada que nadie pueda hacer, ningún marco en el que podamos entrar, que alterará este hecho. De ahí el ejemplo a menudo citado de viajar a la mitad de la velocidad de la luz, y luego encender una linterna en la dirección de su movimiento y ver que la velocidad de la luz se aleja de usted en C (de nuevo: a pesar de que usted ya viaja en C). Luego, enciende la linterna en la dirección opuesta, ¡y al verla TODAVÍA vuela lejos de ti en C!
La “relatividad” de la Teoría de la relatividad de Einstein denota, por lo tanto, la comparación / relatividad ENTRE (no DENTRO) marcos de referencias, que como todos sabemos pueden ser bastante complicados e incluso entumecedores. ¿Quién sería yo para contradecir a Einstein al nombrar su teoría …? y me llaman obstinado, pero personalmente habría optado por la “Teoría de la invariancia” …
… porque para mí quizás la visión más profunda de su trabajo es que la naturaleza se ha ajustado, como dije anteriormente, para que las leyes de la naturaleza siempre permanezcan intactas DENTRO de todos los marcos de referencia. Entonces la naturaleza no es nada si no es consistente. Y miren hasta dónde ha llegado la naturaleza (sí, me doy cuenta de que parece que estoy asignando intencionalidad aunque no lo estoy) para hacer que esta invariancia suceda.
Personalmente, encuentro que escribir mucho sobre la relatividad enfatiza este aspecto de la “invariancia”. Por ejemplo, en la historia típica del astronauta volando a la mitad de la velocidad de la luz (.5c), comúnmente se nos dice que “el tiempo se ralentiza” debido a su velocidad. Sin embargo, a menudo no se hace explícito que el tiempo solo se ralentiza RELATIVO al otro observador que está parado y que está “mirando” en el marco de referencia del viajero (tenga en cuenta que es un ejercicio de pensamiento; no hay forma de “mirar adentro”; Sin embargo, es absolutamente un hecho que los relojes se registrarán en diferentes momentos una vez que el viajero llegue a su destino, se dé la vuelta y regrese a la Tierra, para finalmente salir de su nave espacial para que la comparación del reloj, o más exactamente la comparación del CALENDARIO, pueda tener lugar )
Entonces esa es la parte RELATIVA. Sin embargo, lo que es INVARIANTE es que tanto el viajero como el observador estacionario, DENTRO de sus marcos, cada uno experimenta el mismo ritmo normal y el paso del tiempo. Los toques del reloj no cambian, invariables para cada uno.
Entonces, las leyes de la naturaleza son iguales para cada uno de nosotros DENTRO de nuestros marcos de referencia. Entonces, en este sentido, Einstein consideró el nombramiento alternativo de su trabajo. ¿No es eso tan interesante?
(Divulgación completa: no soy un físico profesional, pero he estado buscando ávidamente buenas explicaciones de estos conceptos durante los últimos 15 años. Si me he perdido o expresado algo incorrectamente, ¡ofrézcame orientación o comentarios!)
5 ENE 2017
Tendemos a pensar en la luz un poco por separado de otras cosas en el Universo. Sin embargo, recuerde que la velocidad de la luz, típicamente denotada como “C” para “celeritas”, es el límite de velocidad no solo de la luz sino de TODAS LAS COSAS en el universo a medida que se mueven a través del ESPACIO (no solo el espacio). Einstein y otros cambiaron nuestra forma de pensar sobre el espacio, que anteriormente se consideraba separado del tiempo … que luego se consideró como un trasfondo absoluto e inmutable del espacio.
Einstein “fusionó” los 2 en el espacio-tiempo. Por lo tanto, es más exacto decir que la velocidad de la luz a través de ESPACIO TIEMPO es C. Este es un matiz muy muy importante.
Ahora eso se vuelve interesante cuando nos damos cuenta, como señaló Einstein, que el movimiento de CUALQUIER COSA en el universo también es siempre a través del espacio-tiempo, es decir, a través del espacio Y el tiempo (al mismo tiempo). Es decir, cualquier cosa en el universo está dividiendo su movimiento a través del espacio-tiempo en: movimiento a través del espacio + movimiento a través del tiempo. Es importante destacar que el movimiento “combinado” de CUALQUIER COSA en el universo siempre será igual a C (al igual que la luz).
Volviendo a nuestro inocente fotón: al no tener masa, se le permite viajar a la “velocidad de autopista” máxima de C, porque su movimiento completo es a través del espacio y cero a través del tiempo (sí, de hecho, un fotón, desde “su perspectiva subjetiva” no experimentar el paso del tiempo y, por ejemplo, transcurre cero tiempo para el fotón que tarda 8 minutos en llegar del Sol a la Tierra).
Otras cosas en el universo, con una masa distinta de cero, generalmente dividen su movimiento a través del espacio-tiempo en movimiento a través del espacio + movimiento a través del tiempo, PERO la velocidad de este movimiento combinado siempre será exactamente igual a C a través del espacio-tiempo, como dije anteriormente.
Las cosas también pueden tener TODO su movimiento a través del tiempo (el caso opuesto al fotón). Considere el ejemplo algo famoso de la manzana sentada en la rama del árbol, en cuyo caso el movimiento de la manzana a través del espacio-tiempo es TODO a través del tiempo, cero a través del espacio … Entonces, nuestra pequeña manzana sentada en la rama ESTÁ moviéndose realmente a través del espacio-tiempo (es decir, moviéndose 100 % a través del tiempo), aunque me doy cuenta de que esto va en contra de las nociones intuitivas de movimiento).
Cuando la manzana se desprende de la rama y cae a la Tierra, “convierte” parte de su movimiento a través del tiempo en movimiento a través del espacio, pero la velocidad total (creo que la velocidad es el término más preciso) sigue siendo C. Para lograr esto, la manzana acelera hacia la Tierra, aunque no hay fuerza involucrada; simplemente está viajando a través del espacio-tiempo curvo sin ninguna fuerza que actúe sobre él.
A medida que se acelera hacia el cuerpo masivo de la Tierra, se mueve hacia áreas de tiempo más lento (como siempre es el caso más cercano a cuerpos masivos como la Tierra según la teoría de la relatividad). En resumen, la manzana, una vez liberada de la rama, aumenta su movimiento a través del espacio + disminuye su movimiento a través del tiempo, aunque su velocidad a través del espacio-tiempo permanece constante, en C.
También puede consultar el siguiente excelente enlace que comenta sobre la geometría del espacio-tiempo. Espero que esto ayude.
http://physics.stackexchange.com …