¿Qué dice la teoría de la relatividad especial?

En 1905, Albert Einstein publicó la teoría de la relatividad especial, que explica cómo interpretar el movimiento entre diferentes marcos de referencia inerciales , es decir, lugares que se mueven a velocidades constantes entre sí.

Einstein explicó que cuando dos objetos se mueven a una velocidad constante como el movimiento relativo entre los dos objetos, en lugar de apelar al éter como un marco de referencia absoluto que define lo que estaba sucediendo. Si usted y algún astronauta, Amber, se mueven en diferentes naves espaciales y desean comparar sus observaciones, lo único que importa es qué tan rápido se mueven usted y Amber entre sí.

Recuerda :

La relatividad especial incluye solo el caso especial (de ahí el nombre) donde el movimiento es uniforme. El movimiento que explica es solo si viaja en línea recta a una velocidad constante. Tan pronto como acelera o curva, o hace algo que cambia la naturaleza del movimiento de alguna manera, la relatividad especial deja de aplicarse. Ahí es donde entra en juego la teoría general de la relatividad de Einstein, porque puede explicar el caso general de cualquier tipo de movimiento.

La teoría de Einstein se basó en dos principios clave:

• El principio de la relatividad: las leyes de la física no cambian, incluso para los objetos que se mueven en marcos de referencia inerciales (velocidad constante).
• El principio de la velocidad de la luz: la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores, independientemente de su movimiento en relación con la fuente de luz. (Los físicos escriben esta velocidad usando el símbolo c. )

El genio de los descubrimientos de Einstein es que miró los experimentos y asumió que los hallazgos eran ciertos. Esto era exactamente lo contrario de lo que otros físicos parecían estar haciendo. En lugar de suponer que la teoría era correcta y que los experimentos fallaron, asumió que los experimentos eran correctos y que la teoría había fallado.

En la última parte del siglo XIX, los físicos buscaban la cosa misteriosa llamada éter , el medio que creían que existía para que las ondas de luz pasaran. La creencia en el éter había causado un desastre, desde el punto de vista de Einstein, al introducir un medio que causaba que ciertas leyes de la física funcionaran de manera diferente dependiendo de cómo se moviera el observador en relación con el éter. Einstein simplemente eliminó el éter por completo y asumió que las leyes de la física, incluida la velocidad de la luz , funcionaban igual independientemente de cómo se moviera, ¡exactamente como lo demostraron los experimentos y las matemáticas!

Fundamentalmente, la teoría de la relatividad especial hace dos afirmaciones, conocidas como los “postulados”.

Los postulados de la relatividad especial son los siguientes:

1. Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.
2. La cantidad conocida como “la velocidad de vacío de la luz” se mide como constante por todos los observadores en todos los marcos de referencia.

Este primer postulado es el “principio de la relatividad”, y ha existido desde que las teorías de la relatividad existieron, desde Galileo y Newton, que lo usaron (aunque implícitamente).

Este primer postulado solo esencialmente produce Mecánica Clásica.

La “rareza” de la relatividad de Einstein se produce a partir del segundo postulado: la invariancia de [matemáticas] c [/ matemáticas], la velocidad de la luz.

Esto transforma la mecánica clásica (que no tenía esa limitación) en El maravilloso mundo de la relatividad *

Estos postulados conducen a muchas conclusiones diferentes, desde la introducción del “espacio-tiempo” y la noción de que la métrica es definitivamente no euclidiana.

Lleva a conclusiones de que el tiempo corre de manera diferente dependiendo de quién lo observe, al igual que el espacio.

Discutir todas las consecuencias de la relatividad especial requiere muchas matemáticas y más de 30 horas de conferencias, pero dado que todas estas consecuencias se derivan lógicamente de los postulados, podemos decir con seguridad que lo que dice la relatividad es solo esos dos puntos allí arriba: lo que hagas con esos postulados depende de ti.

Para mi “guía de idiotas” sobre la relatividad, donde voy a entrar un poco más en detalles sobre esto, vea aquí:

¿Cuál es la “teoría de la relatividad” para los idiotas absolutos (porque simplemente no entiendo)?

* Puede que me paguen o no en Haribo por enchufar el libro de mi profesor **

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*** A menos que quiera pagarme

Aquí hay una manera simple de verlo para comenzar, espero que no sea demasiado básico.

La teoría de la relatividad especial se ocupa del movimiento entre diferentes marcos de referencia inerciales. Eso significa lugares o cosas que se mueven a velocidades constantes entre sí . La relatividad especial se basa en dos ideas clave:

• Las leyes de la física no cambian para los objetos que se mueven en marcos de referencia inerciales (velocidades constantes entre sí).
• La velocidad de la luz es la misma para todos los observadores, independientemente del movimiento relativo a la fuente de luz.

Sin embargo, la relatividad especial no abordó la gravedad y la aceleración. Ahí es donde entró la relatividad general . Expandió la teoría para tratar con lugares y cosas que no se mueven a velocidades constantes entre sí . Tenga en cuenta que cuando el automóvil en el que se encuentra está acelerando, no se mueve a una velocidad constante. Y cuando saltas sin un paracaídas abierto desde un avión, no estás cayendo a una velocidad constante (¡hasta que golpees lo que se llama velocidad terminal de todos modos!).

Algunos puntos clave de la relatividad:

• Las leyes de la física parecen iguales para todos los observadores.
• La velocidad de la luz en el vacío no cambia.
• No hay un marco de referencia fijo en el universo, solo movimiento relativo. No hay “éter” (para una referencia fija u otra función).
• El tiempo no pasa al mismo ritmo para todos, y las cosas que ves como simultáneas pueden no ocurrir al mismo tiempo para otro observador.
• El espacio y el tiempo se unifican en el espacio-tiempo.
• La gravedad se puede ver como la experiencia y el comportamiento de los objetos en el espacio-tiempo curvo.
• La gravedad dobla la luz.
• Los objetos que se mueven muy rápido parecen tener una masa aumentada en relación con un observador externo. También parecen estar contraídos en longitud en la dirección de su movimiento como lo ve el observador externo. (En el interior, todo parece normal).
• La materia y la energía forman una equivalencia verificada. Puedes convertir uno a otro.

Aquí hay un video corto:

Todo movimiento es relativo; La velocidad de la luz en el espacio libre es la misma para todos los observadores.

En 1905, un joven físico de veintiséis años, llamado Albert Einstein, mostró cómo las mediciones del espacio y el tiempo se ven afectadas por el movimiento entre un observador y lo que se está observando. Aquí viene la teoría de la relatividad especial.

Tendemos a ver cosas en movimiento en nuestra vida cotidiana. Consideramos esto solo como un ‘movimiento’, pero la física lo ve por varios marcos de referencia. Cuando decimos que algo se está moviendo, lo que queremos decir es que su posición con respecto a algo está cambiando. No existe un marco de referencia universal que pueda usarse en todas partes, nada como el “movimiento absoluto”.

Postulados de la relatividad especial

• Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia.

Este postulado se debe a la ausencia de un marco de referencia universal. Si está en un tranvía en movimiento a una velocidad constante, todas las leyes de movimiento son las mismas para usted como si estuviera en reposo.

• La velocidad de la luz en el espacio libre tiene el mismo valor en todos los marcos de referencia inerciales.

Esta velocidad de la luz es 2.998 * 10 ^ 8 m / s. Vamos a redondearlo a 3 * 10 ^ 8 m / s.

Estos son los postulados de la relatividad especial. A partir de estos, Albert Einstein formuló teorías como la dilatación del tiempo (relatividad del tiempo para los cuerpos en movimiento) y la contracción de la longitud.

Espero que esto ayude.

Gracias.

Tomo esto como una solicitud para una discusión de los antecedentes filosóficos en lugar de los detalles técnicos, es decir, de qué se trata “no” per se de qué se trata.

¿Puedes montar junto a una onda electromagnética? (luz) ¿Cómo se vería? ¿El campo sería estático, como un imán o como electricidad estática? Parece insostenible, porque un campo estático debe estar anclado en algo.

Mientras tanto, los intentos de medir realmente la velocidad de la luz en relación con el movimiento de la Tierra fracasaron. Se supone que las olas requieren algún medio (como el agua para las ondas de agua o el aire para las ondas de sonido), en relación con el cual viajan. Los intentos de encontrar este medio, después de haber fallado, dieron como resultado extrañas teorías sobre la desaceleración del tiempo y la longitud de los objetos que se contraen en la dirección del movimiento.

La Relatividad Especial eliminó la idea del Éter, sin reemplazarlo por nada. Matemáticamente es lo mismo que los ajustes a la teoría de Ether. Es decir, todavía está gravado con los extraños cambios de tiempo y duración.

Sin embargo, eliminó cualquier base concreta para la propagación de la luz, lo que resultó en un sinfín de preguntas sobre Quora sobre si podemos superar la velocidad de la luz. Sin una explicación constructiva, la gente no está convencida. Cualquier explicación constructiva, hasta ahora, parece conducir de nuevo a las teorías de Ether, que los físicos dijeron que no les gusta porque no son verificables.

Sin embargo, al menos algunos físicos como la teoría de cuerdas, la teoría del multiverso, la teoría de muchos mundos, etc., todo lo cual no es comprobable. Entonces ese no es realmente el problema.

¿Quizás el verdadero problema es que la física había cambiado y se había vuelto fantasiosa? Pero no tan directamente como podría suponer. Se inventó la gravedad espacio-temporal, basada en la relatividad especial. Si basa la gravedad en una teoría Ether, probablemente no tendría agujeros de gusano y agujeros negros, y tal vez ni siquiera expandiría la cosmología espacial. Tendría algo como contratar la cosmología del objeto. Ninguno de estos es experimentalmente comprobable. Pero la cosmología espacial en expansión es más cosméticamente [sic] atractiva. Entonces, la cosmología se ha convertido en cosmetología, una especie de nueva religión, y de eso se trata realmente la relatividad especial.

Ni la relatividad especial ni las teorías tradicionales del éter capturan aspectos relacionales del universo. La gravedad influye en la velocidad de la luz, por lo que el campo gravitacional debe actuar o influir en algún tipo de medio de propagación de la luz. Einstein trató de reintroducir el término Ether, pero fue rechazado, por así decirlo. El movimiento, de luz o de otro tipo, en las ecuaciones de la relatividad general, no es relativo a todo el cosmos (como un éter), sino a la proximidad superpuesta (es decir, la gravedad) de los objetos en el universo. Este “medio” es complejo, no forma un solo mar como el agua o el aire, pero la proximidad a otros objetos en el universo sigue siendo distinta. Probablemente, eventualmente, el enredo cuántico o algo así vendrá al rescate y explicará cómo funciona esto.

Es posible que tenga algunos cables cruzados. No existe una “teoría especial de la relatividad general”, sino dos teorías: la teoría especial de la relatividad y la teoría general de la relatividad.

La teoría especial de la relatividad postula que la velocidad de la luz se mide para que sea la misma en todos los cuadros de referencia, incluso si esos cuadros se mueven entre sí. Sin duda, este es un postulado muy extraño y es inconsistente con nuestras experiencias cotidianas normales con otras cosas que no sean la luz. Pero, este extraño postulado tiene buena evidencia experimental, que incluye pero no se limita al experimento de Michelson-Morely.

La teoría general de la relatividad tiene, como su postulado fundamental, el principio de equivalencia. Esto indica que no hay diferencia física entre un marco de referencia acelerado y uno en un campo gravitacional. Esto es mucho más fácil de tragar que el otro postulado.

De esos postulados, se pueden derivar todas las otras cosas raras de las que puede haber oído hablar . Ya sabes, dilatación del tiempo, agujeros negros, etc. Pero tal vez sea importante recordar que las cosas raras son una consecuencia inevitable de algunas hipótesis más firmes.

Einstein descubrió la teoría especial de la relatividad en 1905

Teoría especial de la relatividad:

El tiempo es relativo, no absoluto. Todas nuestras experiencias cotidianas nos dicen que el tiempo es absoluto. Cualquier otra cosa que pueda cambiar, el tiempo avanza a la misma velocidad constante. Experimentamos que el tiempo es absoluto o constante porque nuestra velocidad de movimientos es mucho menor que la velocidad de la luz. Para reformular la oración anterior, para una persona que se mueve a velocidades relativistas (cercanas a la velocidad de la luz, es decir, casi 3 * 10 ^ 8 m / s), el tiempo se mueve de manera diferente que para alguien que está en reposo. Esto se llama teoría especial de la relatividad, que se dijo que era cierta en casos especiales, es decir, ausencia de campo gravitacional.

Consulte el siguiente enlace, proporciona buenos ejemplos con una amplia explicación.

Cómo funciona la teoría de la relatividad. ¿Es el viaje en el tiempo un concepto o realidad ficticio? Albert Einstien Teoría de la relatividad

TODO SR fluye de una declaración: la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, independientemente de los movimientos relativos entre la fuente y el receptor o los movimientos a través de un entorno circundante. El efecto de la dilatación del tiempo se hace evidente después de considerar un escenario simple: un observador en una estación espacial en el espacio profundo (Observador A) ve pasar una nave; Cuando pasa por un rayo, se libera un pulso de luz dirigido a un espejo y se refleja de nuevo en la nave. Un observador en el barco (Observador B) ve que el pulso va directo hacia afuera y hacia atrás; el observador A ve que el pulso hace un camino “inclinado” debido a la suma vectorial de la velocidad del pulso de luz y la velocidad del barco (suponga por el momento que la velocidad de la luz es lo suficientemente lenta para que este efecto sea evidente y que el espacio cercano sea “polvoriento” para que se pueda rastrear el pulso). Por lo tanto, el observador A ve que el pulso toma una ruta de ida y vuelta más larga que el observador B. Sin embargo, ambos DEBEN medir la misma velocidad para el pulso, por lo tanto, si el observador A pudiera mirar el reloj del barco mientras pasaba, vería el reloj corre más lento que su propio reloj. Llevar este análisis un poco más allá mostraría que el observador A también ve que el barco se acortó de su longitud real, y un poco más de matemáticas mostraría que la masa del barco había aumentado desde su masa “en reposo”. Y ese último efecto conduce a la famosa ecuación de Einstein, E = mc ^ 2.

La teoría especial de la relatividad, también llamada relatividad especial, fue presentada por el gran físico de todos los tiempos, Albert Einstein en 1905. De acuerdo con esto, la física de Newton no es válida para objetos que se mueven a alta velocidad (es decir, la velocidad de la luz). Hay dos postulados de la teoría:

(1) Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales y nunca cambian.

(2) La velocidad de la luz es la velocidad máxima y es independiente del observador.

* La Relatividad Especial también explica el principio de equivalencia de energía de masa presentado por Einstein en el mismo año (1905).

E = mc ^ 2 ha sido denominada la ecuación más famosa del mundo en Física.

En física pre-relativista, las únicas leyes que son universales son las leyes mecánicas (leyes de Newton), y las otras leyes, como la electrodinámica, son diferentes en diferentes marcos de referencia. Esa afirmación se demostró erróneamente en varios experimentos, el más preciso fue el experimento de Michelson Morley, que demuestra que las leyes de la electrodinámica no dependen del marco de referencia, que también según las ecuaciones de Maxwell incluye la universalidad de la velocidad de la luz y todos los observadores observarán una velocidad de luz única, no importa cómo haya movimiento

Se trata de la relación del espacio y el tiempo. Reemplaza la simetría de Gallilean con la simetría de Lorentz para que el movimiento relativo de los marcos de coordenadas mezcle el etiquetado de coordenadas de los eventos. Por lo tanto, existe una velocidad relativa máxima posible, la que convierte completamente el movimiento temporal en movimiento espacial. Esto también significa que el tiempo es lo que se mide con un reloj: no hay un significado físico para etiquetar eventos distantes como “al mismo tiempo”.

Mira, me gustaría darte una respuesta directa sin perder el tiempo en cosas tontas. En realidad, Einstein solía tener muchos pensamientos extraños en su vida sobre los que había mencionado. Él dice que solía hacerle preguntas ridículas sobre la vida normal. Entonces, un día pensó que si viajamos con luz a nuestro lado que si viajo a 278889 m por segundo. de lo que tal vez puedo ver que la luz va lenta delante de mí. De lo que dijo, si viajo exactamente a la velocidad de la luz, tal vez pueda ver los rayos de luz congelados delante de mí y pueda ver cada fotón. Entonces, cuando lo pensó mucho, desarrolló la conocida relatividad sepcial. En SR dijo principalmente sobre el tiempo, la luz y la distancia. Dijo que no importa lo rápido que nos movamos, pero la luz viaja a la misma velocidad para mí. Mira, este es un tipo de concepto extraño, pero déjame ayudarte aquí. Significa que la luz viaja a una velocidad constante para cada observador, independientemente de su marco. Si viajo a 200000 m por segundo. entonces también veré que la velocidad relativa entre mí y la luz es de casi 300000 m por segundo. solamente. Quiero decir que para nosotros será como si la luz se nos adelantara con 300000 m por segundo solamente, no 100000 m por segundo.

En segundo lugar, dijo que nada puede suceder simultáneamente, es decir, dos cosas no pueden ocurrir al mismo tiempo que tendrán al menos un micro o milisegundo de diferencia entre ellas. Entonces Einstein dijo que si no podemos calcular la ocurrencia exacta de un experimento con dos observadores, significa que podría haber algún momento diferente para un observador diferente. Como ya había demostrado que la velocidad de la luz es constante para cada observador, el factor sobrante era el tiempo con el que dijo que era relativo. Al decir esto, enloqueció el pensamiento de larga vida de que el tiempo era absoluto. Entonces dijo que como el tiempo es diferente para un observador diferente y así obtienen resultados diferentes.

Luego, al usar matematicas, demostró que cuanto más viajamos rápido, más lento es el tiempo para nosotros. Significa que cuanto más es nuestra velocidad, más eventos podemos observar en un tiempo dado. Pero para nosotros el tiempo es igual, como 1 segundo es solo 1 segundo, pero para otros 1 segundo nuestro sería igual a 5 segundos. Entonces Einstein dijo que a alta velocidad el tiempo se ralentiza. Esto se llama dilatación del tiempo.

Así que este fue un breve resumen de la teoría especial de la relatividad de Einstein. Más tarde, en 1915, dio esta teoría general de la relatividad en la que introdujo los temas sobre la gravedad y el espacio-tiempo. Que al final de su vida trató de obtener UFT (teoría de campo unificado) que no pudo obtener. Pero hoy en día pensamos que la teoría de cuerdas o teoría M es la UFT.

Espero haberte ayudado. Házmelo saber.

La comparación de cualquier objeto o cosa con respectiva referencia relativa es relativamente. Y la relación entre luz, tiempo y espacio con respeto mutuo es la teoría de la relatividad.

Las leyes de la física son invariables (es decir, idénticas) en todos los sistemas inerciales (marcos de referencia no acelerados).

La velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores, independientemente del movimiento de la fuente de luz.

A .: Relatividad especial.

(¿Quizás el OP podría aclarar qué pasaría si se preguntara algo más que un simple puntero a la página de Wikipedia amplia y con buenas fuentes?

1- El Principio de Relatividad es correcto.

Arriba estaba el primer postulado. El problema con este postulado que ya enfrenta la comunidad científica es que, como resultado de las ecuaciones de Maxwell, la ‘electrodinámica’ aparentemente no obedecía al principio de relatividad.

Entonces, Einstein propuso un segundo postulado que, si se transforma en las matemáticas del tipo de transformación de Lorentz, podría resolver la aparente anomalía de la electrodinámica. Entonces el siguiente fue el segundo postulado.

2- La velocidad de la luz no depende de la velocidad de la fuente de luz.

Lo anterior fue como un inverso de los hallazgos de Lorentz. Es un tema aparte.

La teoría especial de la relatividad dice que la velocidad de la luz es límite y nadie puede cruzar ese límite ni alcanzarlo. Para lograr la velocidad de la luz necesitas energía infinita, por lo que es imposible. Y también la teoría dice que el espacio y el tiempo se conectan entre sí y se llama tejido espacio-tiempo. Significa que a medida que su velocidad aumenta, el tiempo se vuelve más y más lento y, a la velocidad de la luz, el flujo del tiempo se detiene. Este fenómeno completamente diferente de la física clásica, donde consideramos que el espacio y el tiempo son diferentes.

La teoría especial de la relatividad de Einstein tenía dos postulados principales:

• Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia. Este es el principio principal de la relatividad especial.
• La velocidad de la luz en el vacío es constante y es la misma que se observa en todos los marcos de referencia. Este es el principio de la constante de velocidad de la luz.

Obtendrá tantas respuestas a eso como haya personas que respondan. Otros hablan de la constancia de la velocidad de la luz, pero creo que probablemente estés más interesado en lo que significa, cuál es la gran idea que contiene.

Para mí, la gran idea de la relatividad especial es la causalidad. Se trata de comunicar adecuadamente las mediciones entre diferentes observadores y clasificar cuáles podrían ser causas de otros y cuáles no.

Tal concepto ni siquiera existe en la mecánica newtoniana. Debido a la acción instantánea desde la distancia, cualquier cosa podría ser la causa de cualquier otra cosa.

Esto requeriría una respuesta bastante grande para cubrir todos los detalles; Aquí se puede leer un buen tratamiento: Relatividad especial

Como se señaló en ese artículo, la idea de Einstein era que, contrariamente a los supuestos de Newton, el espacio y el tiempo no son absolutos. La distancia entre las cosas y el tiempo requerido para que las cosas sucedan depende de la velocidad de un observador con respecto a otro. Esto se debe a que todo es relativo: no hay un punto central desde el cual se pueda medir cada distancia, y no hay un reloj universal por el cual todos los intervalos de tiempo se puedan medir por igual.

También en contra de la intuición, la velocidad de la luz (en el vacío) es la misma para todos los observadores, independientemente de cómo se muevan.

Sin embargo, las leyes de la física son las mismas para todos los observadores, independientemente de su posición o movimiento relativo.