¿Cómo explicaría la teoría de la relatividad en términos simples? ¿Cómo se lo puedes explicar a un niño o adolescente?

La comprensión real de este tema, con lo que quiero decir, en su completa gloria matemática, llevaría años dominar. La historia va así.

A finales de 1800 con la teoría del electromagnetismo de Maxwell estaba bien establecida. La luz ahora era solo una onda electromagnética y ahora no era posible calcular la velocidad de la luz que extrañamente no dependía de ningún marco de referencia. No importa qué marco de referencia elija, la velocidad de la luz era constante. Esto se combinó con la observación experimental de que la velocidad de la luz se mantuvo constante independientemente del movimiento relativo entre el marco de referencia apuntado hacia la incompatibilidad de las ecuaciones de Maxwells (ecuaciones de Maxwell) y las Leyes de Newton en un nivel fundamental. Además, las leyes de Newton son invariantes bajo la transformación galileana (invariancia galileana), es decir, la forma / estructura de estas leyes no cambian bajo la transformación galileana. Había otro problema, a diferencia de las leyes newtonianas, las ecuaciones de Maxwell no eran invariantes galileanas. En resumen, las cosas no se veían bien en física.

Entra Einstein.

Para resolver el problema anterior, la relatividad (Einsteinian) fue propuesta por Einstein en 1905 y refinada aún más casi una década después. La teoría propuesta en 1905, ahora conocida como Relatividad Especial (original paper-https: //www.fourmilab.ch/etexts/…), consta de solo tres postulados de aspecto inocente (Postulados de relatividad especial) que cambiaron toda la Física a medida que nosotros entiendelo. Estableció una conexión entre el espacio y el tiempo. Con algunos experimentos mentales simples, Einstein demostró la ruptura de la simultaneidad. Esto significa que dos eventos físicos no pueden ser absolutamente simultáneos. Dependería del movimiento relativo entre el marco de referencias de los observadores. Incluso la masa y la longitud son relativas. Esto puede parecer extraño y no intuitivo y lleva algún tiempo acostumbrarse a los no entrenados, pero una serie de experimentos han confirmado una y otra vez que su veracidad está fuera de toda duda. Esto fue un duro golpe para las antiguas leyes de movimiento de Newton que fueron modificadas por Einstein para los límites de alta velocidad. Se encontró que las leyes físicas eran invariantes bajo la transformación de Lorentz (covarianza de Lorentz) y no la transformación galileana.

Los efectos relativistas se vuelven predominantes cuando las partículas se acercan a la velocidad de la luz, por lo que estos efectos no se observarían en nuestra experiencia ordinaria / cotidiana. La velocidad de la luz en el vacío (que es la velocidad de la causalidad) recibe la estatura de la constante universal y sigue siendo la misma sin importar cómo se muevan los observadores.

La teoría en su forma actual (forma de 1905) seguía siendo incompatible con la ley de gravitación newtoniana. La creencia de Einstein en su teoría lo llevó a una búsqueda de una década para refinar su teoría que finalmente condujo a la caída de la gravitación newtoniana. La teoría de 1915 ahora se conoce como la teoría de la relatividad general . En un nivel superficial, dice que la materia por su mera presencia deforma el espacio-tiempo a su alrededor y la curvatura espacio-tiempo alrededor de la materia “le dice” cómo moverse. Esto estaba en marcado contraste con el campo de gravitación newtoniano y mucho más complicado de entender matemáticamente que la gravedad newtoniana.

Algunas consecuencias de esta teoría (entre otras), que han sido confirmadas por experimentos, son que la gravedad dobla la luz y la gravedad ralentiza el tiempo. De hecho, el tiempo en el sistema GPS tiene que ser corregido por efectos relativistas para mantener la precisión o de lo contrario el sistema se volvería inútil.

Para obtener una lista más completa de hechos interesantes y su validación experimental, lea mi respuesta aquí: ¿Cuáles son los hechos más interesantes que demuestra la relatividad?

Hay dos formas de ver las teorías de la relatividad: qué significan realmente y qué predicen. Si comprende el significado y la comprensión detrás de las teorías, entonces comprenderá preguntas, como por qué no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.

Para entender la Relatividad Especial, necesitas entender los dos postulados, porque esa es esencialmente la teoría. La matemática se deriva de estos postulados y se utiliza para hacer todas las predicciones extrañas, muchas de las cuales parecen contrarias a la intuición.

Postulado 1: No existe un marco de referencia preferido. Este es el postulado de la relatividad, y simplemente significa que las leyes de la física no pueden distinguir diferentes marcos de referencia. Es decir, todo funciona igual en cualquier marco de referencia dado. Considere a una persona parada quieta. ¿Están realmente quietos? La tierra gira sobre su propio eje y alrededor del sol. Estamos realmente corriendo por el espacio, pero podemos sentir que estamos quietos. Podemos lanzar una pelota verticalmente al aire y caerá directamente a lo largo del mismo camino … así que estamos parados, o al menos todo se comporta como somos, a pesar de que nos precipitamos por el espacio. Solo piense, si está parado en el ecuador, se está moviendo más rápido que si estuviera parado en algún lugar cerca del círculo polar ártico. Pero todo se siente igual. El postulado de la relatividad simplemente establece que solo importa cuán rápido viaje en relación con otra cosa. Viajar en un tren se siente igual que viajar en un avión, a pesar de que las velocidades son muy diferentes.

Postulado 2: La velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia. Eso significa que nunca puedes ir lo suficientemente rápido como para poder lanzar un pulso de luz delante de ti y atraparlo a paso de trote. La luz siempre se aleja a la misma velocidad, pase lo que pase. Esto puede sonar extraño, pero Maxwell lo predijo por primera vez antes de la teoría de la relatividad. La teoría de Maxwell describe las propiedades de los campos eléctricos y magnéticos y los unificó en una teoría del electromagnetismo. La teoría predijo una onda electromagnética que viajaba a una velocidad que era independiente de la velocidad de la fuente. Einstein se aferró a esto y lo agregó al primer postulado de la relatividad para formular su teoría de la relatividad especial.

La perspectiva histórica para el segundo postulado posiblemente ofusca su verdadera importancia. Esto se debe a que el segundo postulado es equivalente a requerir que todos los observadores que viajan a diferentes velocidades estén de acuerdo en que el efecto precede. Eso parece tener mucho más sentido, ya que la mayoría de las personas sostienen que el principio de causalidad es fundamental para nuestra comprensión de las cosas. Entonces, este segundo postulado es equivalente a un postulado de causalidad y resulta que el postulado de causalidad requiere que haya una velocidad invariable de transferencia de información. La luz simplemente se ajustaba perfectamente a la factura.

Sumados, el postulado de la relatividad y el postulado de la causalidad revelan que el espacio y el tiempo están interrelacionados. Si viajas más rápido a través del espacio, entonces debes viajar más lento a través del tiempo, que es el efecto llamado dilatación del tiempo. La otra cara de la dilatación del tiempo es la contracción de la longitud. Si viaja cerca de la velocidad de la luz, todo el espacio se contraerá en la dirección del viaje, de modo que los objetos distantes se acerquen. De hecho, a la velocidad de la luz, todo el universo se contrae con un panqueque plano y el tiempo se detiene. Entonces, desde la perspectiva de los fotones, el universo no es ancho en absoluto, el fotón se emite y se absorbe al mismo tiempo como si el espacio intermedio no existiera. Esto da lugar a algunas teorías interesantes del electromagnetismo.

La ecuación más reconocida en física, E = mc ^ 2, se deriva directamente de las matemáticas cuando se incluye la conservación de la energía y la conservación del momento. Por lo tanto, esta relación más famosa, que dice que la energía y la materia son dos caras de la misma moneda y que la materia es solo una forma muy compacta de almacenar energía, surge puramente de los postulados de la Relatividad Especial. Además, esta ecuación es solo una declaración de la simetría del espacio-tiempo. Esta simetría se conoce como simetría de Lorentz y es solo una forma de afirmar que las leyes de la física no dependen de la velocidad, la posición en el espacio o el momento en el tiempo y que todos los observadores están de acuerdo en el orden de causa y efecto. Es la relatividad especial lo que significa que podemos mirar a través de grandes telescopios en lugares lejanos en el espacio y el tiempo y aún así entender nuestro universo, porque las leyes de la física no cambian.

Entonces, la Relatividad Especial es una de las teorías que subyace en toda la física moderna. Es realmente la base sobre la cual se construyen todas las teorías modernas.

La relatividad general es una teoría matemáticamente desafiante. Es la teoría de la gravedad y el espacio-tiempo curvo. Puede parecer casi impenetrable, pero no lo es. La idea que llevó a Einstein a la Relatividad General fue bastante simple y, sin embargo, bastante profunda.

Einstein estaba caminando por la ciudad un día y vio a algunos hombres trabajando en un techo. Luego se sorprendió con la idea de que si uno de los hombres caía, no sentiría fuerzas momentáneamente sobre él hasta que tocara el suelo. Parece extraño que pensara que este era el pensamiento más feliz de su vida. No era que deseara que los hombres sufrieran daño, es solo que se dio cuenta de que cuando está en caída libre, no hay fuerzas que actúen sobre un cuerpo.

Entonces, ¿qué significa esto? En un campo gravitacional, sentimos la fuerza de la gravedad. Sin embargo, Einstein pensó en una persona en una habitación que experimentaba una aceleración constante, por ejemplo, en una nave espacial. Luego postuló que si la nave espacial estaba acelerando a 1 g, la persona no sería capaz de distinguir entre estar en la nave espacial y estar parado en una habitación en la superficie de la tierra. Básicamente, cualquier aceleración era indistinguible de la aceleración debido a la gravedad. Esto se conoce como el principio de equivalencia. El principio de equivalencia simplemente establece que el efecto de la gravedad es equivalente a cualquier otra aceleración y esta conexión fue necesaria para hacer que la relatividad general sea compatible con la relatividad especial, donde la teoría general se convierte en la teoría especial en ausencia de un campo gravitacional.

La idea clave era que en caída libre en un campo gravitacional, una persona se sentiría ingrávida, como si no hubiera campo, de hecho, como si estuviera en un marco de referencia inercial. Por lo tanto, Einstein pudo extender la Relatividad Especial para incluir campos gravitacionales al considerar estos marcos inerciales para convertirse en trayectorias de caída libre.

Ahora considere la luz como solo una forma de energía y Einstein ya había establecido que la masa y la energía eran equivalentes, por lo que si bien es obvio que la masa emprende trayectorias de caída libre, entonces también debe hacerlo la luz. Esto significaba que la luz cae en un campo gravitacional. Las ecuaciones que describen las trayectorias de la luz en caída libre se denominan geodésicas nulas y se doblan y se curvan alrededor de objetos gravitacionales como el sol y nuestra propia Tierra.

Dos haces de luz que viajan paralelos entre sí continuarán indefinidamente sin cruzarse si no hay campo gravitacional. Sin embargo, si hay un campo gravitacional, entonces los dos haces seguirán diferentes caminos curvos y pueden cruzarse. Esto da lugar a la lente gravitacional, que se observa habitualmente en observaciones astrofísicas. Fue la confirmación de que la gravedad hizo que la luz se doblara, lo que hizo que Einstein se volviera más famoso que una estrella de rock.

Existe un principio con luz, llamado principio del tiempo mínimo, que establece que la luz tomará el camino más corto para viajar entre dos puntos. En ausencia de un campo gravitacional, ese camino es una línea recta. Sin embargo, ahora sabemos que la luz en un campo gravitacional tomará un camino curvo, que no es el más corto en el espacio plano normal. Esto significa que el espacio y el tiempo deben ser curvos para garantizar que el camino más corto sea el camino curvo que toma la luz. Para que este sea el caso, el tiempo debe pasar más lentamente Y el espacio debe contraerse a lo largo de la trayectoria curva en un campo gravitacional para preservar la velocidad constante de la luz. Tal espacio-tiempo curvo conduce a la predicción de la dilatación del tiempo gravitacional, donde los relojes corren más lentamente en regiones de campos gravitacionales más altos. Si el espacio y el tiempo no cambiaran, entonces la ruta curva no sería la ruta más corta, lo que conduciría a violaciones de causalidad.

Es necesario corregir la dilatación del tiempo gravitacional en el sistema GPS, ya que los satélites existen en una región de gravedad mucho más baja y, por lo tanto, el tiempo corre más rápido que en la superficie de la tierra. Por lo tanto, el GPS no funcionaría en absoluto sin la teoría general de la relatividad. De hecho, el reloj más preciso que se haya fabricado ahora puede detectar una diferencia de gravedad de solo un metro a través de este efecto de dilatación del tiempo.

La idea de Einstein sobre la caída libre es bastante interesante. Es común pensar que no hay gravedad en el espacio porque las personas no tienen peso. Pero, por supuesto, hay gravedad. La gravedad de la luna causa las mareas y la gravedad del sol soporta todo el sistema solar mucho más allá de Plutón. Es solo que en el espacio, no tener peso simplemente significa seguir una trayectoria de caída libre. Todas las órbitas son solo trayectorias de caída libre. Es el concepto de caída libre combinado con E = mc ^ 2 lo que revela que la luz viaja a lo largo de caminos curvos que se describen en las ecuaciones de campo de la Relatividad General.

Ahora da un paso más allá: cuando lanzas una piedra al aire, toma una trayectoria de caída libre descrita por una parábola. Ahora que sabemos que la luz también toma trayectorias de caída libre, podemos especular sobre una situación en la que la gravedad es tan fuerte que la luz se comporta como la roca, tomando trayectorias parabólicas similares. Este es el reino de los agujeros negros, donde la luz ni siquiera puede escapar.

Una de las implicaciones más profundas de la Relatividad General es que el espacio y el tiempo están determinados / definidos por la materia y la energía que contiene. Esta es la propiedad que permite la formulación de modelos cosmológicos del universo. Ninguna otra teoría ofrece una explicación para la existencia del espacio y el tiempo. Pensar que todo vino de un pensamiento acerca de un hombre cayendo del techo es bastante notable.

Relatividad general : el espacio y el tiempo están unidos en la llamada fibra espacio-tiempo

y no existe independientemente Materias como (planetas, estrellas, etc.) doblan la fibra del espacio-tiempo y dan así la ilusión de la gravedad.

eso significa que la gravedad no es una fuerza sino una propiedad del espacio-tiempo. Sentimos atracción gravitacional de la tierra no porque la tierra nos atraiga hacia sí misma sino porque los espacios nos empujan hacia abajo.

El tiempo se ralentiza cerca de objetos pesados ​​porque el espacio y el tiempo se doblan en gran medida.

La relatividad general dice:

Matemáticamente (en palabras): el tensor de curvatura de Richi menos la mitad del tiempo tensor métrico contraído, el tensor de curvatura es proporcional al tensor de energía de tensión.

En todo este sentido, si comienzas con una estrella, un agujero negro o incluso el Universo, determina la curvatura que rodea la concentración de masa y energía.

Editar: Pero en esta ecuación, hay un monstruo: predice la existencia de algo que no tiene ningún sentido: un agujero negro. Según la ecuación de Einstein, el agujero negro es un objeto que no ocupa precisamente ningún espacio e intensamente denso con gravedad infinita (sin sentido total). En Física, tal punto se llama Singularidad,

Este es un defecto fundamental en la teoría general de la relatividad de Einstein.

Relatividad especial :

La velocidad de la luz es constante. es decir, es independiente del marco de referencia.

Cuando un cuerpo intenta acercarse a la velocidad de la luz, el tiempo mismo se ralentiza. Esto se llama dilatación del tiempo.

Además, el cuerpo se reduce gradualmente de tamaño, esto se llama dilatación de longitud.

No solo eso nos dice que masa y energía son en realidad las dos caras de la misma moneda. Esto se explica por esta ecuación popular E = mc ^ 2.

Espero eso ayude.

Aquí hay un simple experimento mental. A Einstein se le ocurrió uno como este. Digamos que te subes a un veloz tranvía justo al lado de una torre del reloj, dejando a tu novia atrás … Son las 10:00. El tranvía despega muy rápido, así que un segundo después estás a medio segundo de la torre del reloj. La torre del reloj ahora muestra las 10: 00: 01.00, pero como está a medio segundo de distancia de distancia, ve la hora medio segundo tarde, así que ve las 10: 00: 00.50. Un minuto después, estás a 30 segundos luz de distancia, así que ves el tiempo “viejo”, ves las 10:00:30. Para ti, el tiempo de regreso parece estar pasando a media velocidad. Lo que le sucede exactamente a tu novia en la torre del reloj, ella ve tu reloj diciendo las 10:00:30.

AMBOS ven a la otra persona como el envejecimiento y el tiempo que pasa a la mitad de su ritmo.

Pero tú en el tranvía, tu reloj se ve normal. A mitad de camino a su destino, el tranvía comienza a disminuir la velocidad y ahora la luz se está poniendo al día con usted, por lo que verá que el reloj de la torre del reloj va más y más rápido.

Esa es la teoría, en pocas palabras.

Extraño, lo sé.

Lo intentaré sin (mucha) matemática y sin el término “espacio-tiempo”.

Aprendimos a fines del siglo XIX, que la velocidad de la luz parece la misma sin importar qué tan rápido esté viajando el observador. Aquí está el problema: podemos definir las distancias recorridas por un objeto como longitud = tiempo * velocidad. Digamos que una linterna se dispara a un asta de la bandera para que dos observadores puedan ver el progreso del haz. Un observador está quieto, y la longitud es la altura del asta de la bandera. Un segundo observador se mueve hacia los lados, por lo que la longitud parece más larga (la misma distancia hacia arriba más una distancia hacia los lados formando un triángulo rectángulo). Entonces, los dos decimos L = ct, y ambos están de acuerdo con la velocidad de la luz “c”, pero no están de acuerdo con la longitud “L”. La única forma en que funcionan las cosas es si el tiempo “t” es diferente para los dos observadores. Esto se llama dilatación del tiempo, y Einstein llegó tan lejos en 1905. A medida que aumenta la velocidad entre un observador y una cosa que está mirando, el observador dice que “el tiempo para esa cosa parece estar disminuyendo”. Utiliza el teorema de Pitágoras. para calcular la velocidad y concluye: “A la velocidad de la luz, el tiempo se detendrá por completo. Nada puede ir más rápido que la luz “.

(Ejemplo secundario: ¿qué sucede cuando un observador ve una nave espacial yendo a .99c y el alienígena dispara una bala a una velocidad de 0.1c? El observador ve que el arma se dispara a cámara lenta y la bala sale del cañón a menos de 0.01c)

De 1905 a 1915, la gente juega con esta noción y llega a algunas conclusiones divertidas. Una es que un observador, al ver volar una nave espacial a 186,000 millas / hora, ve que el reloj del piloto solo se mueve 1/2 segundo. “Por qué”, dice el observador, “el piloto debe pensar que va más rápido que la luz ya que la luz solo recorre 186,000 millas en un segundo”. Pero eso no puede ser. ¡Entonces la longitud se está contrayendo para el piloto! Cuanto más rápido va una cosa, más largos se contraen.

Con esa complicación de la velocidad que afecta tanto al tiempo como a la longitud, un amigo de Einstein (Lorentz) calculó las matemáticas para convertir de cualquier longitud y velocidad y tasa de tiempo medida por un observador, a una longitud y velocidad y tasa de tiempo medida por un observador diferente moviéndose. Lo feo es que esto significa que teníamos que considerar x, y, zyt (el universo espacial 3D más el tiempo habitual). Para cosas en aproximadamente el mismo marco de velocidad (dentro de unos pocos millones de millas por hora), solo necesita los factores x, y y z. Lo que dijo Lorentz es que también necesitamos “t” para que los casos de alta velocidad funcionen correctamente.

Otra conclusión divertida es que el material de cámara lenta, cuando se aplica a una fuerza que causa la aceleración en F = ma, parece implicar que la masa se está haciendo más grande. Eso no es solo una ilusión. A todos los efectos prácticos, cuando vemos que las cosas van muy rápido, vemos que su masa aumenta.

¿Cuánto aumenta la masa? Resulta que si dedica más energía para tratar de acelerar el objeto, la masa aumenta de acuerdo con E = mc ^ 2. Aquí la “m” es la nueva masa que está siendo creada por la energía. Pero luego, dale la vuelta, cuando reducimos la masa dividiendo los átomos, obtenemos energía de acuerdo con E = mc ^ 2 donde ahora “m” es la masa que se está convirtiendo en energía. La masa se puede convertir en energía, y la energía en masa. Esta es la energía que se produce en las centrales nucleares y las bombas atómicas.

Ahora a Einstein se le ocurre esta paradoja: digamos que dejas caer una roca en un pozo profundo. A medida que aumenta la velocidad (debido a la gravedad), parece estar creciendo en masa. Digamos que en el fondo del pozo, un asistente usa E = mc ^ 2 para convertir la roca en energía pura (luz) y la envía de vuelta a Einstein. Entonces Einstein vuelve a convertir la energía en una roca. La roca tendría más masa. Eso es una violación de la conservación de la masa y la energía. La solución, dijo, es que la gravedad debe ralentizar el tiempo al igual que la velocidad. De hecho, es el potencial gravitacional que ralentiza el tiempo exactamente de acuerdo con la energía cinética que tendría un objeto que cae. Entonces la gravedad ralentiza el tiempo.

Pero si la gravedad está disminuyendo el tiempo, también debe estar causando contracciones de longitud. Entonces la gravedad también dobla el sistema de coordenadas x, y, z.

Ahora es 1915, y Einstein ha reunido todos los pensamientos anteriores en una teoría general integral de la relatividad. No puedo encontrar la cita, pero Einstein dijo algo así como que no estaba seguro de cómo se probaría que todo esto es cierto por experimento. Un amigo inteligente señaló que durante el próximo eclipse en 1919, podrían comprobar que la gravedad causa la contracción de la longitud al ver si la masa del sol desplazó la posición de las estrellas. ¡Sí ellos estaban! De repente, se reconoció que Einstein había inventado algo especial.

El principio de relatividad de Galileo establece que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores. Utilizó el ejemplo de dos experimentadores, uno en una habitación en tierra y otro en un bote que viajaba suave y estable en el mar. Los dos no podrían distinguir fácilmente la diferencia entre ellos.

Newton proporcionó un marco matemático para expresar las leyes de la física e incluyó el principio de Galileo como base para ello.

Cuando llegó Einstein, había evidencia, tanto teórica como experimental, de que la velocidad de la luz debería ser la misma para todos los observadores, algo que Galileo y Newton no habían considerado.

Entonces, la teoría de la relatividad de Einstein agregó la idea de que la velocidad de la luz era la misma para todos los observadores, y exploró las implicaciones para el resto de las leyes de la física si ese fuera el caso. Mostró que si asumimos que si las velocidades relativas de los diferentes observadores eran correctas, las formulaciones de relatividad de Galileo y Newton eran casi correctas, difiriendo de su forma en una cantidad lo suficientemente pequeña que no invalidaba su trabajo. Exigía que ciertas nociones de “sentido común”, como distancias o duraciones que fueran las mismas para diferentes observadores, fueran rechazadas o modificadas. Pero nuevamente, a velocidades lentas, estos efectos son pequeños.

Einstein se dio cuenta, sin embargo, que su teoría de la relatividad rompió la teoría de la gravedad, y que necesitaba extenderla para incluir la gravedad. Después de todo, la gravedad es bastante importante.

Había un artefacto curioso en la física de Newton que nunca se había explicado completamente: la misa apareció dos veces en sus leyes; una vez cuando se trata de inercia, y una vez cuando se trata de gravedad. Estos dos parecían ser exactamente lo mismo, a pesar de que no había una razón real para que lo fueran. El resultado final fue que la aceleración de la gravedad era algo independiente de la masa de un objeto: la “masa inercial” fue cancelada exactamente por la “masa gravitacional”. La mayoría de los científicos no pensaron mucho en esto, pero algunos científicos se preocuparon y realizaron pruebas exhaustivas para verificarlo.

Einstein señaló que la gravedad actuaba como un “pseudoforce”, una fuerza ficticia que surge cuando se utiliza un marco de referencia no inercial. Las fuerzas centrífugas y de Coriolis que ves cuando usas un marco de referencia giratorio son ejemplos de pseudoforces. Debido a que los pseudoforces no son “reales”, también tienen aceleraciones idénticas para diferentes masas y, por lo tanto, los términos de fuerza tienen un término de masa en ellos, al igual que la gravedad.

Esto significaría, por ejemplo, que los objetos en caída libre o en órbita, no se curvan o aceleran en el marco de referencia adecuado, sino que siguen un camino “recto” a través del espacio-tiempo.

Así que Einstein pasó 10 años examinando, matemáticamente, lo que se necesitaría para que la gravedad fuera un seudoforce, la velocidad de la luz sea constante para todos los observadores y las leyes físicas sean las mismas para todos los observadores. El resultado final fue su nueva teoría “general” de la relatividad, que se basó en la idea de que, en términos generales, el espacio-tiempo le dice a las masas cómo moverse, y las masas le dicen al espacio-tiempo cómo curvarse. Su teoría original de la relatividad era para el caso especial de no gravedad, cuando el espacio-tiempo no era curvo. Como tal, pasó a llamarse retroactivamente la “teoría especial de la relatividad” y la nueva teoría fue la “teoría general de la relatividad”.

Por supuesto, el diablo está en los detalles, y los detalles de la relatividad general son matemáticas inmensamente complicadas que incluso hoy, 100 años después de la publicación inicial, es un campo de investigación activa.

Explicaría la transformación de Lorentz simplemente como un método para construir nuevas soluciones de la ecuación de onda estándar si uno ya tiene esa solución. La solución resultante es una Doppler desplazada. Esto funciona para cada ecuación de onda, tanto para ondas de agua como para ondas de sonido, siendo c la velocidad relevante de las ondas. Así que esto no es más que un buen truco matemático para encontrar nuevas soluciones.

El mismo truco funciona no solo para ecuaciones de onda simples, sino también para algunas variantes más complejas de ecuaciones de onda. Parece que funciona para todos los campos que necesitamos para describir nuestras partículas más fundamentales y sus interacciones: el modelo estándar de física de partículas.

Entonces, uno puede descubrir lo que esto significa para los relojes y las reglas, construidos completamente a partir de cosas que siguen esas ecuaciones de onda especiales. Una vez que un reloj en reposo es una solución, el truco da otra solución, a saber, un reloj en movimiento. Y parece que el reloj en movimiento está dilatado en el tiempo. Del mismo modo, una regla en reposo es una solución. La transformación da una regla en movimiento, y esta regla en movimiento está contraída por Lorentz. Un dispositivo que mide la contemporaneidad absoluta si en reposo falla, por la misma razón, para identificar la contemporaneidad absoluta si se mueve. Y, de manera similar, un dispositivo que establece un descanso absoluto también falla: si se mueve, identificaría el descanso absoluto de manera diferente. Esta es la parte física de la relatividad.

Entonces, uno puede interpretar este fracaso como una consecuencia desafortunada de nuestras posibilidades restringidas, pero sin ninguna relevancia fundamental. Para las ondas de agua u ondas de sonido tenemos otras posibilidades independientes para medir algo, no construido a partir de las configuraciones de estas ondas físicas, para el modelo estándar de física de partículas, no tenemos tales habilidades. Nuestro problema, pero a la realidad no le importa. Esta sería la interpretación del éter de Lorentz.

O uno piensa que esta incapacidad para identificar el descanso absoluto es una idea fundamental profunda, que este truco matemático llamado “simetría de Lorentz” es una simetría fundamental profunda, y todo lo que no sigue esta simetría de Lorentz ni siquiera existe. El positivista “lo que no se puede observar no existe”. Este sería un mundo sin contemporaneidad. Una vez que no puedo medir lo que es “ahora” en Andrómeda, significa que toda la historia de Andrómeda está de alguna manera en el mismo estado de existencia. Eso significa que toda la historia de Andrómeda existe, como un todo. Ese es el espacio-tiempo. Si esta construcción tiene sentido, lo dudo. Pero es la interpretación convencional aceptada.

Para más detalles, con algunas fórmulas, vea aquí.

Relatividad especial.

El espacio y el tiempo se entrelazan en un único continuo llamado espacio-tiempo.

Todas las leyes de la física son las mismas en cada marco de referencia inercial que significa para todos los objetos que no se aceleran.

La velocidad de la luz en el vacío es constante, es la misma para todos los observadores.

Dialación del tiempo: el tiempo no es absoluto pero puede dilatarse.

• Explicación : Como la velocidad de la luz es constante, el tiempo no puede ser absoluto. Tiene que marcar de manera diferente para diferentes observadores. El tiempo correrá lentamente para un cuerpo que se mueva cerca de la velocidad de la luz y relativamente más rápido para un observador inmóvil.
• {A_ * cuervo * _______________________ B. Por ej. un cuervo viaja de A a B a una velocidad x * m / s. Todavía soy un observador. Pero la misma velocidad se vuelve relativamente más rápida para mí, un observador que está parado y relativamente más lento para el cuerpo / cuervo en movimiento. En velocidades normales, no importa ya que la velocidad que varía es muy insignificante (10 ^ -algo). Pero si el cuervo viajara cerca de la velocidad de la luz, habría hecho una gran diferencia.}

Relatividad general

La gravedad no es una fuerza por la cual la tierra / masa nos empuja al suelo, sino una propiedad fundamental del espacio-tiempo que actúa sobre nosotros debido a su curvatura.

• Explicación : La gravedad se puede visualizar de una manera que uno coloca una pelota enorme y pesada en un trampolín. El trampolín se doblará de tal manera que la pelota hará un agujero en el medio y la parte que rodea la pelota parecerá levantada. Ahora hacemos rodar una bola menos pesada y más pequeña alrededor de la bola más pesada. La bola más pequeña girará alrededor de la bola más pesada y se detendrá después de un rato. Deja de girar debido a la fricción en la atmósfera, la cual es inexistente en el espacio. Así, la inercia ayudará a los planetas más pequeños a girar el sol con la ayuda de la gravedad. Debido a esta gravedad, los científicos pudieron explicar el movimiento del mercurio que anteriormente no era posible con la gravedad newtoniana.

La dilatación del tiempo gravitacional dice que el tiempo pasa más lentamente en campos gravitacionales más fuertes. Entonces, cuanto más cerca esté de algo, más lentamente pasará el tiempo. No hay movimiento en la dilatación del tiempo gravitacional. La forma en que Spacetime es curva es diferente a diferentes distancias de la fuente.

Relatividad especial:
Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos inerciales. No se puede distinguir uno del otro. Como consecuencia, las ecuaciones de Maxwell tienen la misma forma en todos estos cuadros y, por lo tanto, la velocidad de la luz es la misma en todos los cuadros inerciales. El tiempo y el espacio se distorsionan en los cuadros de referencia. Es mejor hablar en lugar de espacio-tiempo, que depende de su marco de referencia. Has ganado constancia de las leyes y perdido el espacio y el tiempo absolutos.

Relatividad general:
El espacio-tiempo no necesita ser plano, pero puede tener una curvatura en cuatro dimensiones. En el espacio-tiempo curvo, viajar 1m al norte, este, sur y oeste en secuencia no lo lleva de regreso al mismo punto. La presencia de masa o energía curva el espacio-tiempo a su alrededor. Los objetos no viajan en líneas rectas, sino en geodésicas, que dependen de la curvatura del espacio-tiempo. Si empacas mucha masa en una región pequeña, puedes tener el espacio-tiempo curvado tan dramáticamente que la luz no puede escapar de él. Debido a la curvatura, ya no puede restar cantidades de vectores en diferentes puntos: la “velocidad relativa” de dos objetos en diferentes puntos en el espacio-tiempo depende de dónde la mida. Para medir la “distancia” entre dos puntos, necesita una medida de la curvatura del espacio-tiempo en su vecindario, que se llama “métrica”. ¡Resulta que esta “métrica” ​​no necesita ser constante! Si (arbitrariamente) elige que el universo sea el mismo en todas las direcciones y sea uniforme, obtendrá un universo en expansión donde quiera que mire (es decir: la “métrica” ​​aumenta con el tiempo)

Desafortunadamente, para responder “por qué” a cualquiera de las preguntas anteriores, necesita física y matemáticas a nivel universitario.

Gracias por la A2A

La teoría de la relatividad en realidad viene en dos partes. La primera parte, llamada relatividad especial , se describió en el artículo de 1905 de Einstein “Sobre la electrodinámica de los cuerpos móviles”. Para entenderlo, primero tenemos que mirar la relatividad en las leyes de la física de Newton.

Antes de que se entendiera bien la física newtoniana, muchas personas sabias esperaban que las leyes de la física diferieran dependiendo de su velocidad. ¡Pero eso no es verdad! Cuando estás en un tren, yendo a 100 millas por hora en vías muy rectas con suspensión magnética, y las ventanas oscurecidas, no puedes decir que te estás moviendo en absoluto . Si dejas caer o arrojas algo, se ve exactamente igual que cuando el tren estaba parado, así que no hay forma de saber si todo el sistema en el que estás se está moviendo o no. Esto se refleja en las leyes de Newton y en sí mismo es bastante alucinante: significa que no tiene sentido hablar sobre la velocidad de una cosa, porque nunca sabrías si estamos dentro de un enorme tren cósmico que se está acelerando. a velocidades increíbles en la dirección opuesta. Entonces, un cuerpo solo tiene una velocidad relativa a otra cosa. (Aquí en la Tierra, ese no es un gran problema, ya que todos podemos simplemente acordar hablar de las velocidades relativas a la Tierra. Pero, ¿cuál es la velocidad de la Tierra misma?)

Este es en realidad el principio de la relatividad allí mismo. Newton ya lo tenía. Pero Einstein agregó un ingrediente más a la mezcla. Mantuvo el principio de la relatividad intacto, pero agregó el postulado adicional de que la velocidad de la luz en relación con cualquier cuerpo en movimiento es siempre la misma.

Al principio, esto parece imposible. Si una nave espacial va a 1000 millas por segundo en la misma dirección que un haz de luz, y otra nave espacial va a 1000 millas por segundo en la dirección opuesta, entonces pensaría que la velocidad de la luz en relación con la primera nave espacial es menor de lo que es con respecto al segundo. Esa es una intuición clara y natural, pero Einstein sugirió que está mal : como resultado, nuestro universo ni siquiera te permite descubrir qué tan rápido vas mirando los rayos de luz que pasan, porque siempre son igualmente rápidos independientemente de tu propia velocidad!

Ahora, estos dos postulados juntos tienen todo tipo de consecuencias matemáticas. No son contradictorias como se podría pensar al principio, pero plantean todo tipo de preguntas. Supongamos que una amiga despega en una nave espacial, por ejemplo, y sigue acelerando y acelerando, luego, desde nuestra perspectiva, en algún momento su velocidad estará cerca de la velocidad de la luz. ¡Pero entonces ya no puede acelerar más! Entonces, ¿a dónde va toda la energía de los propulsores? ¡Aún deberíamos tener conservación de la energía!

Al razonar cuidadosamente este tipo de cosas, todos estos problemas pueden resolverse, a veces con resultados contradictorios. Por ejemplo, podemos deducir que, aún desde nuestra perspectiva, las naves espaciales a alta velocidad deben ganar masa a medida que aceleran cerca de la velocidad de la luz, y de esa manera los propulsores aún pueden agregar energía cinética incluso si su velocidad ya no aumenta rápidamente.

Lo que a su vez significa que una persona en la nave espacial y una persona en la tierra deben estar en desacuerdo sobre la masa de la nave espacial: la persona en la tierra observa que la nave espacial está ganando masa, pero la persona dentro de la nave espacial aún no puede decir cómo va rápido, por lo que, en particular, no nota ganar masa alguna. Por lo tanto, muchas propiedades físicas, como la velocidad y la masa, dependen del punto de referencia desde el que se miden estas cosas.

La segunda parte de la teoría de la relatividad fue desarrollada entre 1907 y 1915 por Einstein y otros, y se ocupa de la gravedad. Nuevamente, toda una teoría se deduce básicamente de la misma idea: que las leyes de la física se aplican igual independientemente de cómo te estés moviendo por el espacio. Pero esta vez, el principio de la relatividad se aplica a los objetos que están en caída libre , por ejemplo, pueden ser planetas que giran alrededor del sol o paracaidistas que saltan de un avión. La idea es que, en relación con el objeto en caída libre , las leyes de la física siguen siendo completamente las mismas: es imposible decir que está en caída libre, excepto mirando su movimiento en relación con el movimiento de algún otro objeto que no sea en caída libre contigo. Nuevamente, esta idea tiene consecuencias de largo alcance y contrarias a la intuición, sobre todo la noción de que los objetos masivos distorsionan el espacio.

Sorprendentemente, todos estos resultados matemáticos aparentemente paradójicos se verifican experimentalmente. Simplemente no podemos evitar el hecho de que esto realmente parece ser cómo se comporta nuestro universo. La física newtoniana puede entonces verse como una aproximación que funciona bien hasta que las cosas vayan realmente rápido (en relación con nosotros).

Ya había escrito esto en mis respuestas anteriores … ¡así que estoy tomando un poco de ayuda de mis antiguas respuestas!
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Issac Newton descubrió la reacción de la gravedad en otros cuerpos … pero nunca el origen de la gravedad. Einstein, en su teoría de la relatividad, descubrió el origen de la gravedad.
Según la teoría de la relatividad de Einstein, el espacio y el tiempo son lo mismo y pueden representarse mediante un plano. Ahora, cualquier masa que se mantenga en este plano, dobla el plano. Para hacerlo más simple, tomemos un papel de celofán y mantengamos una bola de metal sobre él … el papel de celofán se dobla. Eso es gravedad! Esta imagen representa perfectamente el escenario anterior:

Cuanto más es la masa del cuerpo, mayor es la curvatura en el espacio y el tiempo. Esta imagen ilustra las diferentes curvaturas del espacio debido a cuerpos de diferentes masas:

Ahora, ¿cómo demostramos su gravedad? Tomemos nuevamente un papel de celofán y mantengamos una bola de metal sobre él. El papel de celofán se dobla. Ahora, tomemos un metal más pequeño y manténgalo cerca del más grande. Observará que la bola más pequeña se mueve hacia la más grande debido a la curvatura del papel de celofán. ¿No parece gravedad? En el plano espacio-temporal, ¡eso es gravedad! Ahora, si lanzamos la bola más pequeña en una cierta trayectoria alrededor de la más grande, girará. Esta imagen ilustra el escenario anterior:

La teoría de la relatividad de Einstein incluso representa otra cosa.
La velocidad de la luz – 299,792,458 km / s, es el límite cósmico. Ningún cuerpo puede alcanzar la velocidad de la luz. Puede alcanzar el 99.99999999999% (puede agregar tantos s como desee después del decimal) de la velocidad de la luz, pero nunca el último decimal.
Otro aspecto de la relatividad es que cuanto más rápido te mueves por el espacio, más lento te mueves a través del tiempo, es decir, cuanto más rápido te mueves … más lento fluye el tiempo para ti. El tiempo finalmente se detiene cuando estás a la velocidad de la luz y fluye hacia atrás más allá de eso. Esta es la dilatación del tiempo. Dado que la velocidad de la luz aún no se puede lograr … el viaje en el tiempo todavía no se puede lograr.
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Soy Spandan Mallick (14 años) y la relatividad está en mis huesos … ¡la ciencia es mi religión!

Depende de lo simple que quieras.

La idea más simple es que el universo es prácticamente el mismo desde todas las direcciones (la palabra es isotrópica). Eso no varía según lo rápido que viaje (relatividad especial). Desde todas las direcciones, la velocidad de la luz es exactamente la misma. Eso hace que el espacio y el tiempo hagan ciertas cosas si su velocidad relativa es más alta que la mayoría de las otras cosas, como su tiempo parece correr más lentamente o su impulso parece mayor, a un observador externo.

Para la mayoría de las intenciones y propósitos, esto no hace diferencia de un marco de referencia relativamente “estacionario”, pero los cambios son más importantes a medida que viaja más rápido en comparación con otras cosas.

Una de las consecuencias de los dos anteriores es que los relojes que se encuentran en los satélites funcionan un poco más lentamente en órbita debido a su velocidad en relación con la superficie.

La masa también tiene un efecto en el espacio que hace que el espacio también se distorsione (relatividad general). Algunas de las consecuencias son la luz que se dobla alrededor de las estrellas (lentes gravitacionales), por lo que son más fáciles de ver de lo que serían de otro modo, y la luz no puede escapar de objetos muy masivos (en el horizonte de eventos de agujeros negros).

TL; DR: el espacio y el tiempo se flexionan para tener el mismo aspecto, sin importar cuán rápido viaje o dónde se encuentre. No puedes ir más rápido que la velocidad de la luz.

Relatividad especial :

1) Muchas cosas que pensamos que son absolutas resultan ser relativas y
2) una cosa que pensamos que es relativa es absoluta.

Ejemplos de 1) Tiempo: los relojes se mueven a diferentes velocidades en diferentes lugares. Incluso el orden de los eventos puede parecer diferente. Masa: peso medido para velocidad fija y cambios de gravedad. Tamaño: las reglas de dos lugares diferentes medirán lo mismo para que tengan diferentes longitudes dependiendo de dónde esté la cosa y su velocidad.

2) la velocidad de la luz es constante, no importa qué tan rápido se mueva la fuente que causa la luz

Relatividad general :
Solo por estar presente deforma el espacio y el tiempo en masa. Por lo tanto, las cosas pesadas doblarán la luz hacia sí mismas y reducirán el tiempo.

“Cuando pasas tiempo con una chica hermosa, ¡una hora se siente como un minuto y cuando te sientas en una estufa caliente, un minuto se siente como una hora! Esa es la teoría de la relatividad”.

~ Albert Einstein sobre la teoría de la relatividad, quien también dijo una vez: “No has entendido una teoría si no puedes explicársela a tu abuela”.

¿Sabes cómo cuando lanzas una pelota y parece que se te va a cierta velocidad?
Luego, cuando lanzas la pelota mientras te mueves en un tren, parece que va a la misma velocidad, pero para alguien que mira desde afuera del tren, ¿parece que la pelota va mucho más rápido?

Bien, ahora imagina que en lugar de lanzar una pelota, estás disparando luz láser. Cuando disparas a la luz, parece que va a la velocidad de la luz. Obviamente. Ahora haga lo mismo en un tren, y nuevamente parece que la luz se dirige hacia usted a la velocidad de la luz.

¿Cómo es para alguien que te mira desde afuera del tren? ¿La luz parece ir más rápido porque estás en un tren?

No Alguien fuera del tren parece que la velocidad de la luz láser que disparas es la velocidad normal normal de la luz.

Y eso es lo extraño y poco intuitivo de la física de alta velocidad. La luz tiene la misma velocidad sin importar quién la esté mirando.

¿Recuerdas cómo arrojaste la pelota al tren? En el ejemplo regular, puede ver cuánto tiempo le toma a la pelota golpear la pared, y para el observador externo, ven la misma hora de golpear la pared a pesar del hecho de que la pared se aleja, porque la pelota va más rápido.

Bueno, en el caso de la luz, la luz no va más rápido, por lo que pensarías que habría una paradoja en la que verías el rayo golpear la pared antes que el observador externo. Y te equivocarías. El observador externo lo ve chocar contra la pared igual que usted, porque para él el tren se ve más corto que a usted.

Lo que también es extraño es que él vería tu reloj marcando más lento. Nuevamente, todo tiene que ver con el hecho de que la velocidad de la luz es la misma sin importar quién la esté observando desde cualquier marco de referencia.

La gente ha estado observando lo que constituye nuestro mundo durante miles de años. Pero solo han pasado unos 300 años desde que comenzamos a entender las Leyes que los rigen. Newton describió las leyes básicas de la física y hace unos 100 años, Einstein dijo, “¡vaya, todo es relativo!”

Einstein se dio cuenta de que todo está en movimiento. Mientras te sientas en una silla cómoda, mirando hacia afuera, la brisa sopla árboles, los pájaros vuelan, la gente pasa, los autos están en la carretera. Todos vemos el mismo tipo de cosas. Pero todos estamos en el mismo marco de referencia: sentados en el mismo planeta, observándolos. Medimos todo en relación con nuestra propia ubicación estacionaria.

La velocidad de las cosas se mide según la velocidad con la que se mueven en relación con el suelo en el que nos encontramos, incluso aviones, cohetes y satélites. Las líneas de un punto a otro se ven como yendo desde un punto que es estacionario a otro punto, también estacionario. Son lineas rectas.

Einstein simplemente reconoció que, en relación con el vasto espacio del universo, las cosas no están realmente donde parecen estar. Las líneas no van rectas entre dos puntos. Todas las cosas están en movimiento, incluso los átomos y las partículas que componen los objetos sólidos están en movimiento. Incluso la luz está en movimiento, y lleva tiempo alcanzar sus ojos.

Estos retrasos en lo que vemos y varios movimientos no cambian nuestra perspectiva de la realidad en nuestro marco de referencia local. Pero a medida que examinamos el mundo en general, se vuelven importantes.

Podemos verlo en el movimiento de la Tierra. Configuramos nuestros relojes en relación con el Sol en nuestra zona horaria. Esto nos permite viajar más convenientemente: comer, dormir, trabajar en el mismo marco de referencia, en relación con cada zona horaria. Podemos volar a lugares distantes con precisión, en relación con la rotación del planeta. Podemos calcular la ruta más directa a la Luna o Marte, conservando el tiempo y la energía, en relación con el movimiento y la gravedad de nuestro sistema solar.

La velocidad de la luz se convierte en un factor mayor cuanto más lejos miramos. La luz de nuestro Sol ya tiene más de 8 minutos. La luz de Saturno tiene más de una hora. ¡La estrella más cercana se ve como era hace cuatro años! Las luces más distantes del cielo se ven como lo fueron hace miles de millones de años .

Si pudieras dibujar una línea recta desde la Tierra hasta la luna, cuando se observa desde un espacio distante en ángulo recto, aparecería como una línea curva. Esto ocurre porque la Tierra gira sobre su eje y la luna está orbitando la Tierra mientras se dibuja la línea. La velocidad de la superficie de la Tierra es de aproximadamente 1,000 mph. La Luna gira alrededor de la Tierra, en la dirección opuesta, a menos de 1,000 millas terrestres por día. Pero su velocidad orbital es más de tres veces más rápida. Entonces, la velocidad relativa de la luna es superior a 65,000 mph orbital. Entonces, si disparas un rayo láser desde la Tierra a un punto específico de la luna. Ese punto se habría movido más de 20 millas para cuando la luz llegara a la luna.

Eso es relatividad, al menos una perspectiva simple.

La relatividad clásica (newtoniana) dice que las leyes de la física actúan igual en todos los marcos de referencia inerciales (no acelerados). Si viaja en un autobús en una carretera recta y suave a una velocidad constante, entonces, sin referencia al mundo fuera del autobús, no hay forma de saber qué tan rápido se está moviendo.

Entonces, cuando preguntas cuál es la velocidad de un objeto, también debes preguntar, “¿en relación con qué?” Las velocidades siempre se miden en comparación con otros objetos.

La relatividad especial toma el sorprendente descubrimiento de que la velocidad de la luz no es relativa, sino fija, sin importar su origen, y la reconcilia con la relatividad newtoniana. El resultado es que el tiempo ya no fluye a una velocidad constante en todas partes, que la masa aumenta y los objetos se acortan a medida que se acercan a la velocidad de la luz. Las velocidades ya no se pueden sumar simplemente, y la idea de que dos eventos ocurran simultáneamente ya no tiene sentido.

Solo cuando comienzas a acercarte a la velocidad de la luz, unos 300,000 kilómetros por segundo, estos cambios comienzan a notarse. A velocidades “normales”, las ecuaciones más complicadas de la relatividad especial se simplifican a las de la relatividad newtoniana.

La relatividad especial no tiene en cuenta la gravitación (o la aceleración, que resulta ser lo mismo (!)). Eso es lo que hace la relatividad general. Da como resultado una nueva comprensión del universo, en el que el espacio en sí mismo está conformado por la masa, y los caminos de los objetos a través del espacio están determinados por esa forma.

Otra consecuencia de la relatividad general es que la gravedad hace que el tiempo disminuya. El Sistema de Posicionamiento Global, o GPS, corrige la diferencia en el flujo de tiempo entre la Tierra y los satélites GPS. Sin esa corrección, su ubicación de acuerdo con el GPS no sería precisa.

La relatividad, en sentido amplio, es una respuesta al antrocentralismo. Es decir, si no somos la creación especial de Dios, entonces nadie lo es.

Hasta hace poco, no subíamos mucho, y los modelos del mundo contienen una geometría y altura de suelo 2D. Todavía se usan, pero sabemos dónde dejar de usarlos.

Por supuesto, si estamos parados en el suelo, podemos meter a Dios en las nubes y a los demonios abajo.

[b] E2H [/ b] es el plano euclídeo con altura. Es el modelo de ‘tierra plana’, pero las matemáticas simples lo hacen bastante adecuado para construir ciudades y carreteras, etc.

[b] S2H [/ b] es la tierra esférica con altura. Lo usamos en la navegación, y las matemáticas son realmente complejas, pero puedes enseñarlo a las personas que se convierten en navegadores y cosas por el estilo.

[b] Se2H [/ b] es la tierra elipsoide con altura. Es realmente complejo, pero es un mejor modelo de la tierra. Es tan difícil que colocan piedras de referencia alrededor, los distintos topógrafos buscan las coordenadas de estos y comienzan sus cálculos desde allí.

Newton jugó con las ecuaciones de bala de cañón, y supuso que una pelota iba tan rápido que, en lugar de caer al suelo, seguía yendo a la misma altura. Esto lleva a un modelo de la tierra donde no hay un eje H especial, en cambio, tratamos con el tiempo.

El primer elemento de la relatividad es que no hay un marco absoluto. Es decir, no puedes decir tu movimiento apropiado en el espacio.

[b] E3T [/ b] es un espacio euclidiano con un tiempo absoluto. Esta es NTR o la teoría newtoniana de la relatividad. Es con el que estamos más familiarizados, que el tiempo es constante en todas partes.

La clave en los trabajos aquí, es que Maxwell produjo un conjunto de ecuaciones para la electricidad, lo que indica que las ondas viajan en c. Sin embargo, si esto fuera cierto en E3T, entonces deberíamos detectar el marco donde funciona el electromagnetismo (el etherfer). El experimento necesario de Morsley y Michealson no pudo encontrarlo.

[b] E3J [/ b] es un espacio euclidiano con tiempo flexible. Este es el STR o teoría especial de la relatividad. Einstein elaboró ​​un conjunto de reglas, que si supones que todos ven a c como el mismo, y que los marcos de inercia son los mismos, entonces el tiempo no es absoluto. Minkowski proporcionó la geometría.

Lo que permanece constante es el producto diagonal de una caja de espacio-tiempo. Justo cuando se gira algo, presenta una longitud más corta para el espectador, en E3J, el producto de una longitud y un tiempo permanece constante en movimiento. Esto significa que si algo acortamos en movimiento de 1 a 1 / x, entonces la escala de tiempo aumenta de 1 a x.

Una de las implicaciones de E3J es que hay dos partes diferentes desde la coordenada A hasta la coordenada B no solo pueden ser diferentes en millas, sino también en horas. El envejecimiento se establece por el reloj biológico en el marco móvil, que vemos marchando más lentamente.

[b] R3J [/ b] es el espacio de Riemann y el tiempo flexible. Esta es la GTR o teoría general de la relatividad. El espacio tiene una curvatura diferente en diferentes puntos. Puede replicar el efecto con un anillo y un trozo de tela, empujando parte de la tela a través del anillo. La circunferencia de cada círculo alrededor del anillo aumenta en la misma cantidad, y una ‘línea recta’ divide la circunferencia de un círculo que atraviesa en partes iguales. Como hay más longitud cerca del anillo, la línea parece desviarse hacia el anillo.

A partir de este modelo simple, es posible deducir que si la circunferencia de un círculo es [matemática] 2 \ pi (r + m) [/ matemática], entonces [matemática] m = GM / c ^ 2 [/ matemática]. m es 4.43 mm para la tierra. En 40,000 km, la circunferencia es algo así como 25 mm de largo.

Por supuesto, puedes obtener el mismo efecto de R3J de otros trucos. La idea de que la gravedad es un campo que fluye a la velocidad de la luz, da inmediatamente a una co-gravitación, que actúa y es causada por momentos. El modelo es similar a

Por supuesto, si uno supone que el teniente de que hay un espacio fijo, y vemos esto mediante un cambio rojo y azul arrastrando el espacio, y la luz pierde intensidad, entonces uno obtiene respuestas a todo tipo de preguntas, sin tener que tratar con una gran explosión

La relatividad especial surge de solo dos preceptos: la información no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío y las leyes de la física son covariantes en todos los marcos de referencia inerciales.

La primera es una observación experimental y una necesidad de que no haya viajes hacia atrás en el tiempo. La segunda es una esperanza atractiva: que la física tiene sentido.

En la experiencia ordinaria, las velocidades son aditivas. Si alguien lanza una pelota de béisbol a 50 mph desde un tren que va a 15 mph, el receptor recibe un pop de 65 mph en su guante.

Pero si el tren viaja a 15 mph y alguien enciende una linterna, el rayo no llega a un observador estacionario en c (símbolo de la velocidad de la luz en el vacío) + 15. Lo alcanza en c.

Dado que los dos elementos de la velocidad son la distancia y el tiempo, no es sorprendente que ambos elementos cambien. El tiempo se ralentiza y el contrato se prolonga. Estos cambios también están sucediendo a bajas velocidades, son imperceptiblemente pequeños.

La velocidad de la luz es independiente del movimiento de la fuente o del observador. Lo que parece una locura.

Estas nociones ciertamente van en contra de todo lo que la experiencia cotidiana nos dice.