El principio de relatividad de Newton, que el movimiento era solo relativo, desbloqueó las leyes del movimiento en nuestro universo de relojería. Antes de Newton, la gente creía que te movías en el espacio o no te movías. Su principio de relatividad mostró que el movimiento es solo relativo a algún marco de referencia preferido, como su habitación, que en realidad gira alrededor de la tierra, alrededor del sol y a través de la galaxia. El universo no parece exhibir ninguna preferencia sobre lo que se detiene y lo que se mueve, pero más tarde se descubrió que no todo es relativo y que la velocidad de la luz se mide de la misma manera, independientemente del movimiento. Para dar cuenta de esta inconsistencia, Einstein eliminó las nociones de tiempo absoluto, velocidad, distancia y masa. La relatividad especial expuso las consecuencias matemáticas del bazar de considerar la evidencia experimental del movimiento relativo y la velocidad constante de la luz al mismo tiempo para un solo observador. Teniendo en cuenta las consecuencias matemáticas de la evidencia empírica demostró que un viajero debe experimentar menos tiempo que aquellos que se quedan en casa y, sorprendentemente, que la materia y la energía deben estar relacionadas por e = m * c ^ 2.
Una visión simple de relativamente se puede entender desde la perspectiva de cómo se construyen el espacio y el tiempo en lugar de cómo se descubrió la relatividad. Pensamos que el espacio y el tiempo existen a priori y que el universo existe en una arena de espacio y tiempo. Pero la evidencia sugiere a algunos físicos, incluido yo mismo, que el espacio y el tiempo están restringidos por eventos o interacciones que pueden considerarse como fotones de luz intercambiados entre la materia participante en nuestro mundo, creando una estructura de espacio y tiempo. Esta visión hace que lo que de otro modo sería muy extraño, evidente.
Pensamos que el tiempo es independiente del espacio, sin embargo, en un sentido muy real, el espacio es tiempo a la velocidad de la luz. Algo de este espacio lo vemos como distancia, excepto el espacio dentro de los átomos que no vemos. Los átomos son pequeños por fuera pero resultan tener una dimensión interna. La luz es realmente el retraso en el tiempo antes de que un evento pueda afectar a otro. Cuando la luz viaja fuera de los átomos, su tiempo a la velocidad de la luz exhibe la distancia espacial, lo llamamos espacio-tiempo. Cuando la luz viaja por el espacio dentro de los átomos, exhibe la hora local como un retraso en un lugar. El espacio y el tiempo están relacionados por una velocidad constante y ligera, lo que sugiere que en realidad son lo mismo en diferentes unidades. Esto es difícil de creer porque experimentamos el espacio y el tiempo de manera muy diferente, fuera y dentro de los átomos.
Vemos la velocidad de la luz como constante porque representa la velocidad local de la acción lógica cuántica que permite que una cosa afecte a otra. Desde nuestros relojes, la química del cuerpo y la mente están sincronizados por la velocidad local de los efectos cuánticos localmente. Nunca podríamos notar si fue más rápido o más lento en comparación con alguna otra localidad sin ver cómo se compararon nuestros relojes.
Los ordenamientos de las acciones lógicas cuánticas corresponden a los ordenamientos del espacio y el tiempo. Nuestro mundo es sensible porque las causas siempre vienen antes que los efectos. Si un efecto pudiera pasar por alto los ordenamientos del espacio-tiempo, podrías llegar a algún lugar antes de que te vean venir. Tendría que romper las telas de los pedidos de espacio-tiempo para llegar allí antes de que llegue la luz. Para que nuestro mundo sea sensible, debe ser que no se puede superar la velocidad de la luz. Si el espacio es en sí mismo un ordenamiento lógico cuántico y no hay nada en este mundo que no sea un ordenamiento lógico cuántico, entonces podemos esperar que nuestro mundo esté ordenado. La evidencia está de acuerdo.
Esto apoya la noción de que el espacio es tiempo. Si viaja un año ligero, se deduce que pasó al menos un año para aquellos que no viajaron para que no lo vean venir después de su llegada. Al mismo tiempo, no hay nada que te impida llegar tan rápido como quieras con tu reloj si aceleras lo suficiente. Según Einstein, si viaja un año luz a una velocidad relativa de velocidad de luz de 0.999999, llegaría en medio día por su reloj, pero un año y un día serían para aquellos que se quedaron en casa.
La relatividad especial de Newton y Einstein coincidiría en cuánta energía se necesitaba para llegar allí en medio día, pero Newton calcularía que su velocidad ha sido 707 veces la velocidad de la luz. Einstein podría protestar porque no puede exceder la velocidad de la luz y cometió un error al mezclar los marcos de referencia de la tierra y el viajero que hace ese cálculo. No puede mezclar marcos de referencia de acuerdo con las reglas de la relatividad especial, pero Newton no sabía nada mejor y podría ponerse del lado de Newton, viajó un año luz en medio día, mucho más rápido que la luz.
Esa relatividad especial calcula que las cosas se vuelven más cortas o más pesadas es principalmente un mecanismo para hacer que las matemáticas sean nuestro derecho. Nada cambia realmente excepto la discrepancia en el tiempo.
La relatividad especial postula que la velocidad de la luz es constante localmente. La velocidad de la luz no es constante a nivel mundial, solo se mide a nivel local constante. Si su tiempo es más lento que el mío, entonces su luz debe ser más lenta que la mía ya que ambos medimos el mismo tiempo para que la luz pase nuestra propia regla. La regla no cambia de longitud dependiendo de quién está mirando, la velocidad de la luz es relativamente diferente.
La masa no aumenta realmente, como sugieren las ecuaciones de la relatividad especial, pero teniendo en cuenta la velocidad relativa de Einstein en lugar de la velocidad adecuada de Newton, parece más difícil alcanzar más velocidad a medida que se acerca la velocidad de la luz. Teniendo en cuenta que la masa ha aumentado, los números salen iguales usando la velocidad relativa de Einsteins y la masa relativa que obtendrías si usaras la velocidad de Newton y la masa en reposo. Puede ser engañoso considerar cambios relativos en masa y distancia manteniendo la ilusión de que la velocidad de la luz es realmente la misma en todas partes. No lo es.
La hora local puede ser diferente relativamente e independiente por la distancia sobre la velocidad de la luz. No hay reloj absoluto global. Las ecuaciones de la relatividad especial son bastante útiles solo cuando se considera un solo marco de referencia. Mezclar marcos de referencia usando las ecuaciones de relatividad especial da respuestas incorrectas. En el mundo real en situaciones reales, los marcos de referencia se mezclan. Desde la perspectiva del viajero, las leyes de Newton funcionan perfectamente, excepto que cuando llegan a su destino es más tarde de lo que podrían esperar.
Para comprender cómo funcionan realmente las cosas, considere múltiples marcos de referencia de observadores, debe pensar fuera de la caja de la relatividad especial. Consulte mi Hoja de Google de Relatividad Especial para ver la relación de la distancia adecuada en reposo y el tiempo adecuado para el viajero en relación con la velocidad relativa y la distancia relativa de Einstein.