La luz siempre se propaga en el espacio vacío con una velocidad definida c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor, o de cualquier marco de referencia inercial. ¿Hay alguna explicación de este postulado contraintuitivo?

“Si quieres asumir algo, está bien. Pero no digas que Einstein también lo asumió.

La formulación original de Einstein del segundo postulado no fue contraintuitiva en absoluto. Su afirmación original era: “Cualquier rayo de luz se mueve en el sistema de coordenadas ‘estacionario’ con la velocidad determinada c , ya sea que el rayo sea emitido por un cuerpo estacionario o en movimiento”, sin el “o de cualquier marco inercial de referencia “cosas que te parecen extrañas.

La declaración original de Einstein del segundo postulado es consistente con muchos otros ejemplos de propagación de ondas clásica. La velocidad de las ondas de sonido no depende de la velocidad del emisor, tampoco la velocidad de las ondas de agua, etc.

Después de presentar esta forma totalmente razonable del segundo postulado, Einstein pasó casi tres páginas de derivación meticulosa, desde la parte superior de la página 4 hasta la parte inferior de la página 6 en esta traducción de su artículo de 1905, antes de estar listo para decir que “la luz ( como lo exige el principio de la constancia de la velocidad de la luz, en combinación con el principio de la relatividad) también se propaga con la velocidad c cuando se mide en el sistema en movimiento “.

El problema es que los libros de texto que enseñan relatividad especial siempre han tenido mucha prisa por llegar a las cosas interesantes , por lo que algún autor de libros de texto u otro en el pasado distante decidió fortalecer la declaración del segundo postulado para que no tuviera que hacerlo. perder el tiempo derivando la cláusula “o de cualquier marco de referencia inercial”.

El resultado ha sido una legión de estudiantes que se niegan a aceptar la relatividad especial, porque desde el principio, el libro de texto le pide al estudiante que acepte lo que parece imposible.

Como Ralph Baierlein declaró:

“En algún momento se le mostrará al estudiante cosas que son inverosímiles, y no dentro de nuestra experiencia física tradicional, pero que resultan ser físicamente correctas. Si hace dos suposiciones plausibles y obtiene un resultado inverosímil, es más fácil para un estudiante aceptar que si obtiene un resultado inverosímil de una suposición plausible y una suposición inverosímil “.

Lea los comentarios de Ralph Baierlein en ‘Relativity’ Speaking

La relatividad especial no ofrece ninguna explicación. Simplemente lo hace como su postulado y deriva la nueva transformación coordinada para diferentes marcos de referencia inerciales de este postulado.

Antes de que Einstein, gente como Lorentz intentara crear varios modelos para explicar las observaciones del experimento de Michelson Morley de que la velocidad de la luz es constante independientemente del marco de referencia inercial en el que se encuentre. Pero todos esos modelos implicaban ciertas suposiciones sobre el éter o el éter, algo que El físico de la era anterior a Einstein pensó en llenar el espacio vacío. Estas teorías hicieron postulados sobre la existencia del éter y asumieron ciertas propiedades, pero ningún experimento fue capaz de proporcionar evidencia de su existencia. Entonces, la gente finalmente perdió la esperanza.

Einstein simplemente descartó el concepto de éter e hizo que el hecho de que la velocidad de la luz sea constante independientemente del marco de referencia inercial del postulado de su teoría. Se dice que a pesar de que el experimento de Michelson Morley se realizó casi una década y media antes de que Einstein publicara la relatividad especial, no estaba al tanto del experimento y de su resultado. Basó su postulado en su intuición de que la ecuación de Maxwell debería ser la misma para cada marco de referencia inercial (no acelerado). Para que permanezca igual, la velocidad de la luz debe ser constante.

El concepto de éter nunca encontró ninguna evidencia experimental de su existencia. Además, después de que el físico de Einstein nunca consideró necesario el concepto de éter para explicar ningún fenómeno físico. Así que finalmente se fue de la práctica.

Si queremos proporcionar alguna explicación para este postulado, entonces tenemos que desenterrar las viejas teorías basadas en éter que no sirven de nada, ya que no podemos proporcionar ninguna evidencia de su existencia.

Esa es la forma en que funciona el universo. Derivado de las Leyes de Maxwell, y confirmado por el experimento de Michelson Morley. Si las reglas del electromagnetismo son como lo determinaron los experimentadores como Faraday, y fueron codificadas por Maxwell, entonces la velocidad constante de la luz es una consecuencia necesaria de la forma en que es el universo. Uno puede hipotetizar otros universos, pero serían tan diferentes de este que no podríamos existir tal como somos.

Sí. La “intuición” es una respuesta entrenada. Su intuición ha sido entrenada en el reino newtoniano, donde la velocidad de la luz es la misma constante para todos, es decir, “infinita”.

Como ahora podemos alcanzar velocidades cercanas a c, podemos detectar fácilmente los efectos relativistas, y SABEMOS que la única forma de salir de este enigma es que c es una velocidad finita.

Aquí hay una lista de pruebas que hemos realizado, probando la velocidad de la luz de varias maneras:

Bases experimentales de relatividad especial

La naturaleza te dio la capacidad de saltar a una respuesta aproximadamente correcta, basada en tu experiencia pasada, sin siquiera pensar. Es hora de ampliar su experiencia. Es hora de pensar.

Imagina que estás solo en un universo completamente vacío. ¿Hay alguna forma de determinar si se está moviendo o no? ¿La pregunta tiene sentido?

Si la luz no se comportara como lo describió Einstein, usted podría medir su velocidad en un universo vacío midiendo la velocidad de la luz. Por lo tanto, puede derivar una relatividad especial comenzando por el supuesto de que es imposible determinar su propia velocidad en un universo vacío.