¿Qué es la relatividad newtoniana?

Entre los axiomas de la teoría de Newton están:

  1. Existe un espacio absoluto , en el cual las leyes de Newton son verdaderas. Un marco inercial es un marco de referencia en movimiento uniforme relativo al espacio absoluto.
  2. Todos los marcos inerciales comparten un tiempo universal .

La relatividad newtoniana se puede mostrar de la siguiente manera. Considere dos marcos inerciales S y S ‘ . Un evento físico en S tendrá coordenadas de posición r = ( x , y , z ) y tiempo t ; de manera similar para S ‘ . Por el segundo axioma anterior, uno puede sincronizar el reloj en los dos cuadros y asumir t = t ‘ . Supongamos que S ‘ está en movimiento uniforme relativo a S con velocidad v . Considere un objeto puntual cuya posición viene dada por r ‘ ( t ) = r ( t ) en S. Vemos eso

[matemáticas] {\ displaystyle r ‘(t) = r (t) -vt. \,} [/ matemáticas]

La velocidad de la partícula viene dada por la derivada del tiempo de la posición:

[matemáticas] {\ displaystyle u ‘(t) = {\ frac {d} {dt}} r’ (t) = {\ frac {d} {dt}} r (t) -v = u (t) – v.} [/ matemáticas]

Otra diferenciación da la aceleración en los dos cuadros:

[matemáticas] {\ displaystyle a ‘(t) = {\ frac {d} {dt}} u’ (t) = {\ frac {d} {dt}} u (t) -0 = a (t). }[/matemáticas]

Es este resultado simple pero crucial el que implica la relatividad galileana. Suponiendo que la masa es invariante en todos los cuadros inerciales, la ecuación anterior muestra que las leyes de la mecánica de Newton, si son válidas en un cuadro, deben ser válidas para todos los cuadros.

Pero se supone que se mantiene en el espacio absoluto, por lo tanto, la relatividad newtoniana se mantiene.

Es más o menos el mismo principio de relatividad que Einstein elucida, pero que se remonta a Galileo:

  • “Si se elige un sistema de coordenadas K para que, en relación con él, las leyes físicas se mantengan bien en su forma más simple, las mismas leyes se mantienen bien en relación con cualquier otro sistema de coordenadas K ‘que se mueva en traducción uniforme relativamente a K.”

pero satisfecho de una manera diferente, a fin de satisfacer diferentes restricciones auxiliares.

La mecánica newtoniana incorpora una serie de supuestos aparentemente obvios:

  • Los relojes y otros sistemas físicos autónomos funcionan a velocidades independientes de su velocidad (constante).
  • Solo hay una forma sensata de sincronizar relojes en el espacio.
  • La longitud de las reglas y otras referencias de longitud es independiente de su velocidad (constante).
  • El momento es una función lineal de la velocidad.

Esto implica un conjunto de marcos de medición (también conocidos como sistemas de coordenadas espacio-temporales) relacionados por la transformación galileana. En particular [math] t ‘= t [/ math], por lo que hay un tiempo común para todos los cuadros (“tiempo absoluto”) y [math] \ Delta x’ = \ Delta x [/ math], por lo que las longitudes también son marco independiente (la mitad del “espacio absoluto”). Y para ser compatible, la dinámica debe tener propiedades particulares, como la masa (definida como la relación de momento a velocidad) debe ser independiente de la velocidad y el marco. Pero, [math] u ‘= uv [/ math] por lo que no hay velocidades invariantes.

Uno podría haber pensado que este arreglo era la única forma de satisfacer al RP, pero resulta que no lo es. Einstein encontró una solución independiente siguiendo pistas del electromagnetismo, y proporciona un conjunto de marcos relacionados por la transformación de Lorentz. Estos tienen la sorprendente propiedad de que la velocidad de la luz es la misma en todos los cuadros, pero lo sorprendente es que Einstein no cambió nada sobre la luz (como se resume en las ecuaciones de Maxwell) para darle su nueva propiedad. Más bien, reescribió la mecánica newtoniana debajo de él, dando nuevas propiedades a todo lo que uno podría usar para medir la velocidad de la luz. Específicamente, trabajando hacia atrás a paralelos a los supuestos newtonianos:

  • Los relojes exhiben dilatación del tiempo por el factor Lorentz.
  • La sincronización más natural es la sincronización de Einstein.
  • Los gobernantes exhiben una contracción de longitud por el factor de Lorentz.
  • El momento depende tanto del factor de Lorentz como de la velocidad.

Más comúnmente llamado relatividad galileana o invariancia galileana, ya que fue Galileo quien inventó el concepto. El espacio y el tiempo están separados, y no hay una mezcla de los dos, como en la relatividad Einsteiniana o Especial. Deje que c se vuelva infinito y tenga la relatividad galileana. Primero enunciado en el Sistema de dos mundos de Galileo.

Wikipedia: la invariancia galileana o la relatividad galileana establece que las leyes del movimiento son las mismas en todos los marcos inerciales. Galileo Galilei describió por primera vez este principio en 1632 en su Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales utilizando el ejemplo de un barco que viaja a velocidad constante, sin balancearse, en un mar tranquilo; cualquier observador que haga experimentos [mecánicos o biológicos] debajo de la cubierta no podrá saber si el barco se está moviendo o estacionario.

Lo que hizo Einstein fue suponer que las leyes del electromagnetismo (que se desarrollaron después de la época de Galileo) también se ajustaban al dictamen de Galileo. La relatividad especial se puede derivar de esto solo.

La invariancia galileana o la relatividad galileana establece que las leyes del movimiento son las mismas en todos los marcos inerciales. Galileo Galilei describió por primera vez este principio en 1632 en su Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales utilizando el ejemplo de un barco que viaja a velocidad constante, sin balancearse, en un mar tranquilo; cualquier observador que haga experimentos debajo de la cubierta no podrá saber si la nave se está moviendo o estacionaria.

Invarianza galileana – Wikipedia

La relatividad newtoniana es que el tiempo es constante.

Específicamente, que si viajaba en un tren suave o en un avión, no estaría al tanto de su movimiento en relación con la tierra, y que la física dentro del avión sería idéntica a la del suelo.

No envejecerías más rápido.

El límite de la relatividad de Einstein como c-> oo es la relatividad newtoniana.

Sí, lo recuerdo:

Cuando estás cortejando a una chica agradable, una hora parece un segundo. Cuando te sientas en una ceniza al rojo vivo, un segundo parece una hora. Esa es la relatividad.