¿Por qué ocurre la dilatación masiva?

Aquí está mi representación heurística basada en el estudio de Albert Einstein y HA Lorentz.

Las líneas del campo de fuerza que emanan de la partícula se “amontonan” delante de la partícula y se extienden ligeramente detrás de la partícula.

Las líneas de campo tienen que terminar en la partícula. Entonces, a medida que la partícula progresa, el punto de amarre de la partícula debe mantenerse al día con la partícula. Sin embargo, las líneas de campo muy distantes de la partícula tienen que permanecer donde están debido al límite de velocidad universal, c.

Considere un electrón, por ejemplo. Las ondas electromagnéticas no pueden ir más rápido que c en un vacío ilimitado. Por lo tanto, los cambios en la forma del campo eléctrico y magnético no pueden moverse más rápido que c en un vacío ilimitado.

Entonces considera el electrón. moviéndose con relación al observador a una velocidad v muy cercana a c. El electrón es una partícula infinitesimalmente pequeña con una carga eléctrica negativa. Sin embargo, tiene un radio positivo a pesar de que es infinitesimal. El electrón también tiene un dipolo magnético. Por lo tanto, tiene AMBAS líneas de campo eléctrico y magnético unidas, como lo ve cualquier observador inercial.

Las líneas de campo generadas a partir de una parte del electrón cargado están afectando el movimiento de otras partes cargadas del electrón. Por lo tanto, existe una auto interacción entre los campos electromagnéticos y las porciones cargadas de electricidad del electrón. Esta auto interacción causa algo de la masa inercial del electrón.

Las líneas de campo eléctrico y magnético del electrón están unidas a esta partícula infinitesimalmente pequeña. Entonces el electrón arrastra sus líneas de campo electromagnético con él. Sin embargo, el movimiento en estas líneas de campo se propaga hacia afuera desde el electrón en c, el límite de velocidad universal.

Entonces, cuando el electrón se mueve en relación con el observador, las líneas eléctricas y de campo se doblan. Sin embargo, eso cambia la fuerza ejercida por una parte del electrón sobre la otra. Esto hace que el electrón resista cualquier otra fuerza mecánica que actúe sobre él. Esto es parte de la masa inercial vista por el observador.

Esta representación heurística es consistente con el artículo de Einstein de 1905. Sin embargo, realmente me inspiré leyendo y releyendo:

‘The Theory of Electrons’ de HA Lorentz (1915).

Lo que escribí fue básicamente una visualización basada en el texto y las ecuaciones de ese libro. Aunque algunos lo llaman una teoría del éter, Lorentz nunca usa un éter mecánico. En cambio, usa ecuaciones de campo una y otra vez. Entonces, al visualizar las líneas de campo asociadas con sus ecuaciones, se me ocurrió esta representación heurística.

Mi respuesta laica es que c es el límite de velocidad cósmica; no puede alcanzarlo (si tiene masa), y no puede excederlo (bajo ninguna circunstancia).

Digamos que dejas un planeta en una nave espacial y lo estacionas, inmóvil en relación con el planeta, y miras a tu alrededor. Todo te parece normal. Brillas una luz delantera y trasera y eso también parece normal. La luz se va en ambas direcciones en c. Ahora acelere a 0.5 c, y viaje a esa velocidad. Repite tu experimento. Todo sigue pareciendo normal. La luz viaja hacia adelante y hacia atrás en c. Puede hacer esto una y otra vez, hasta que esté en 0.95 cy TODAVÍA todo le parecerá normal.

Pero las personas que miran desde ese planeta no pueden tener la misma experiencia. Verían un rayo de luz que sale del frente de su barco a 0.05 c en relación con su barco, porque la luz solo puede viajar 1.0 c en relación con ELLOS. ¿Entonces que esta pasando? Ellos ven su TIEMPO corriendo mucho más lento que el de ellos; se siente normal para usted, y usted ve que el rayo de luz se aleja en c, pero ven la luz más lenta en relación con usted y su tiempo se ralentiza proporcionalmente; se está volviendo muy extraño. Te estás acercando al límite de velocidad en relación con ellos, por eso.

De vuelta en su barco, piense en llegar hasta c. En relación con su haz de luz, ¡NO ha progresado en absoluto! La luz se disparó lejos de ti en c cuando estabas en reposo, ¡se disparó lejos de ti en c cuando estás al 95% de c! Podrías perseguir ese límite de velocidad cósmica para siempre, y no importa cuán rápido llegaste, aún verías la luz salir de tu nave en c. Es por eso que podrías verter una cantidad infinita de energía en tu nave persiguiendo ese límite de velocidad, y nunca llegar allí.

¿Pero a dónde va esa energía? No puede entrar en velocidad de manera aditiva. Cerca del 0% c, las velocidades a las que está acostumbrado, puede agregar energía y ver que todo se convierta en velocidad. Puede ir 10 km / h más rápido que 10 km / h y llegar a 20 km / h, más o menos. Puede agregar energía y aumentar su velocidad, aunque todavía se necesita más y más (energía cinética = 1/2 mv * 2). Pero no puedes avanzar 0,6 c, acelerar otros 0,6 c y terminar en 1,2c, y la energía agregada a tu nave cuando está en marcha 95% c no va a acelerar. Entra en masa aparente. Su nave, según la perspectiva del planeta, básicamente se vuelve más y más pesada, por lo que los intentos de moverla cada vez más rápido requieren cada vez más energía.

¿Por qué? Bueno, la ciencia está sucediendo. Es “relativo”. Pero así es como lo pienso: porque desde la perspectiva del planeta no puedes exceder c, y desde tu perspectiva, no importa qué tan rápido vayas, siempre te sentirás estacionario en relación con un haz de luz que brillas hacia adelante, Su persecución c es una tarea interminable, infructuosa, que nunca se acerca. Estas realidades requieren que tu nave sea cada vez más difícil de mover más rápido. ¿Qué es la masa? Bueno, la masa es lo que resiste la aceleración. La luz no tiene masa, por lo que no tiene impedimento para el movimiento y viaja a c, la velocidad de las cosas sin obstáculos. Tu nave tiene masa, por lo que no puede viajar a c. Si tu nave se está volviendo cada vez más difícil de acelerar, debe tener más masa.

No lo hace, o lo hace si lo define de la manera correcta, hay ecuaciones que para la relatividad especial se modifican agregando un término adicional, la ecuación para el momento es p = mLv, donde L es un término que va al infinito como La velocidad se aproxima a la velocidad de la luz, también aparece en el cálculo del tiempo y la dialación espacial. Ahora puede combinar el mL en un solo valor y llamarlo masa relativista, que se infinita cuando v se acerca a c, y luego puede usar la versión de Newton del momento para calcular el momento. Creo que esta idea se hizo popular principalmente porque hace que sea fácil explicar por qué no puedes ir a la velocidad de la luz, porque tu masa va al infinito. Pero más allá de eso, no es útil y no explica por qué no puede acelerar a la velocidad de la luz ya que su masa no cambia para usted solo para otros observadores, y le falta el punto de que no es la masa lo que cambia su espacio y el tiempo que cambia.

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