¿Qué es una prueba simple de invariancia del intervalo espacio-tiempo directamente de los postulados de Einstein, sin usar transformaciones de Lorentz?

¿Qué significaría eso? La suposición de fondo más básica en relatividad es que hay una historia objetiva hecha de eventos únicos, pero que hay más de una buena forma de etiquetar estos eventos con coordenadas de “espacio” y “tiempo” de acuerdo con sus relaciones con objetos de referencia en diferentes marcos de medición . Entonces, tan pronto como haya propuesto que el intervalo espacio-tiempo es lo que miden los relojes (y no hay razón para molestarse con eso de otra manera), se ha comprometido implícitamente a que sea el mismo en cada cuadro. Pero eso no es algo que pueda probar de manera significativa: son solo apuestas de mesa. Para cualquier reloj en particular en cualquier trayectoria en particular, existe un hecho acerca de qué eventos experimentó y cuál fue su lectura en esos eventos, y es mejor que las diferentes descripciones basadas en marcos no estén en desacuerdo, o no tiene una autoconsistencia teoría.

Lo que es posible e interesante de probar es que existe una fórmula simple para el intervalo de espacio-tiempo que depende solo de cantidades que pueden medirse únicamente con referencia a un cuadro en particular (y no de la velocidad de ese cuadro en relación con un éter o similar) y que obtienes el mismo resultado si conectas un conjunto de números coincidentes de cualquier cuadro a la misma fórmula. Dado que la fórmula simple depende solo de las diferencias de coordenadas de espacio y tiempo ([matemáticas] \ Delta t [/ matemáticas], [matemáticas] \ Delta x [/ matemáticas], etc.) a lo largo de la trayectoria del reloj, no vea cómo puede demostrar eso sin lidiar con las relaciones entre las coordenadas del espacio-tiempo en diferentes cuadros, que por supuesto se resumen en la transformación de Lorentz.

La transformación de Lorentz es la regla de transformación bajo la cual se transforman todos los cuatro vectores y tensores que contienen cantidades físicas.

Los principales ejemplos de tales cuatro vectores son las cuatro posiciones y cuatro momentos de una partícula, y para los campos el tensor electromagnético y el tensor de tensión-energía. El hecho de que estos objetos se transformen de acuerdo con la transformación de Lorentz es lo que matemáticamente los define como vectores y tensores, ver tensor.

Dados los componentes de los cuatro vectores o tensores en algún cuadro, la “regla de transformación” le permite a uno determinar los componentes alterados de los mismos cuatro vectores o tensores en otro cuadro, que podrían aumentarse o acelerarse, en relación con el cuadro original.

Utilice un método de radar (que emplee secretamente los vectores propios y los valores propios de la transformación de Lorentz), donde el intervalo cuadrado se describe como el área de ciertos paralelogramos. y el método de radar descrito en el siguiente enlace

* el enfoque de radar (descrito en la Relatividad general de Geroch de A a B)

Relatividad general de A a B: Robert Geroch: 9780226288642: Amazon.com: Libros