¿Es la relatividad especial equivalente a un modelo que involucra un éter estacionario?

SR podría considerarse equivalente a un modelo que involucra un éter estacionario exactamente de la misma manera que la mecánica newtoniana es equivalente a un modelo que involucra espacio absoluto, es decir, claro, ¿pero a quién le importa? En ambas teorías, dicha dependencia está completamente oculta de cualquier posible experimento, lo que lo hace imposible de verificar.

Para explicarlo, tenga en cuenta que Newton tomó como axioma que hay un espacio absoluto que consiste en puntos (x, y, z) o similares, con una medida de distancia bien definida, físicamente significativa y constante entre cada par de puntos. Naturalmente, esto sugiere que la historia de un punto individual, es decir, la trayectoria (x, y, z) = constante podría ser físicamente especial. Sin embargo, Newton solo usa esto para poder formular la Primera Ley como (efectivamente) [matemáticas] (x, y, z) = (x_0, y_0, z_0) + (v_x, v_y, v_ z) t [/ matemáticas] para objetos que se mueven inercialmente, por lo que cualquier velocidad es tan buena como cualquier otra. Y él no arruina esto con ninguna de las leyes posteriores, por lo que siempre que las fuentes de fuerza como los resortes y la gravedad jueguen, la mecánica newtoniana tiene un principio de relatividad: cualquier experimento autónomo tiene el mismo resultado, sin importar qué constante velocidad que tiene en relación con todo lo que se mueve inercialmente. Es la relatividad con la invariancia galileana, no la Lorentziana, pero es la relatividad, y en la medida en que es correcta, hace que cualquier afirmación de espacio absoluto sea infalificable.

Sin embargo, como sucede, no es correcto, pero de una manera que prueba la regla. Cuando se desarrolló la teoría del electromagnetismo, parecía que iba a arruinar la relatividad de la mecánica al proporcionar un conjunto no relativista de entradas de fuerza. Las ecuaciones de Maxwell solo podían ser verdaderas en un marco galileano y era natural suponer que ese era el mismo marco con los puntos absolutamente estacionarios (x, y, z). Cada punto tendría su propio valor de E y B como funciones del tiempo, y esto actuaría como un sólido elástico que transmitiría ondas con una velocidad de ± c (es decir, un éter). Sin embargo, en un cuadro que pasa por v, las ondas tendrían una velocidad ± cv según la ley de adición de velocidad galileana. Así que un grupo de personas buscó signos de esto.

Mientras tanto, se acumularon indicios de que EM tenía una especie de relatividad, solo que con diferentes detalles. En el lado experimental estaba el hecho sorprendente de que un imán induce la misma corriente en una bobina, ya sea que mueva el imán o la bobina. Lorentz consiguió una forma justa de resolver la relación entre cuadros, y Poincare lo terminó y lo nombró galantemente después de Lorentz como la transformación de Lorentz. Sin embargo, ninguno lo tomó completamente en serio al principio porque parecía implicar locuras sobre el tiempo.

Einstein también derivó el LT y fue el primero en tomarlo completamente en serio. Exploró la idea de que la relatividad de EM se aplica a toda la física, lo que termina implicando que NM está equivocado (meramente aproximado) y debe cambiarse por una nueva mecánica mejorada. Y eso es esencialmente todo lo que hizo Einstein. Los nuevos efectos físicos que propuso (contracción de la longitud, dilatación del tiempo y aumento de la masa relativista) equivalen a ajustar NM para que tenga el mismo tipo de relatividad que EM.

El resultado es que es muy posible que puedas contar una historia sobre observadores que se mueven a través del éter como fenómenos de ondas. El problema es que podrás contar la misma historia mientras invocas un segundo éter que se mueve a cierta velocidad al primero, y aún así obtener exactamente las mismas predicciones para todas las observaciones potenciales. Además, SR ya tiene una buena historia que prescinde del tiempo y el espacio como elementos independientes con medidas independientes y se conforma con solo los eventos de la historia como primarios. En esta imagen, hay una sola medida combinada de distancia a través del espacio-tiempo llamada Intervalo de espacio-tiempo que combina coordenadas de espacio y tiempo que ahora son meras construcciones. Es la naturaleza de los relojes medir no la coordenada del tiempo sino el intervalo espacio-tiempo. Y los relojes y otros objetos viajan en línea recta a una velocidad constante, no porque les guste atravesar cantidades iguales de coordenadas de posición en cantidades iguales de coordenadas de tiempo por sí mismas, sino porque este es el camino del intervalo máximo de espacio-tiempo entre dos eventos. Es decir, es como lo importante de una línea recta no es que sea una función lineal y = y (x) (aunque lo es) sino porque es la distancia más corta entre dos puntos.

Necesitamos una nueva palabra para representar el tipo de éter en el que Einstein creía después de desarrollar la relatividad general para separarla de la que se divorció de la disciplina de la física de adherirse desarrollando una relatividad especial . No porque él mismo creyera en él, sino porque el bagaje de esa palabra es tan grande que inhibe el libre pensamiento y la expresión del tema por parte de cualquiera que no pueda contrarrestarlo con el aura de gravedad de Einstein.

Según el post-GR Einstein, tiene que haber un éter para explicar las cualidades físicas que posee el espacio vacío, incluida la capacidad de la luz para propagarse a través de él. Se lo cita directamente diciéndolo, en circunstancias formales, en la biografía de Walter Isaacson (quizás el único libro impreso que aún poseo, y que por lo tanto he devorado repetidamente). Pero esto puede ser bastante engañoso ya que la palabra “luminífero” literalmente significa precisamente esto, y Einstein definitivamente nunca volvió a creer en nada remotamente similar al éter luminífero que desplazó temprano en la vida con una relatividad especial:

El éter de la teoría general de la relatividad es un medio que carece de todas las cualidades mecánicas y cinemáticas, pero ayuda a determinar los eventos mecánicos (y electromagnéticos). Lo que es fundamentalmente nuevo en el éter de la teoría general de la relatividad en oposición al éter de Lorentz consiste en esto, que el estado del primero está en cada lugar determinado por las conexiones con la materia y el estado del éter en lugares vecinos, que son susceptibles a la ley en forma de ecuaciones diferenciales; mientras que el estado del éter lorentziano en ausencia de campos electromagnéticos no está condicionado por nada fuera de sí mismo, y es igual en todas partes. El éter de la teoría general de la relatividad se transmuta conceptualmente en el éter de Lorentz si sustituimos las constantes por las funciones del espacio que describen las primeras, sin tener en cuenta las causas que condicionan su estado. Por lo tanto, también podemos decir, creo, que el éter de la teoría general de la relatividad es el resultado del éter lorentziano, a través de la relativización.

Entonces, como ya se ha dicho, la relatividad especial no refuta un éter, simplemente lo relega a ser innecesario.

Me doy cuenta de que esta pregunta no se trata de las creencias de Einstein, pero, sin embargo, creo que es bastante notable que Einstein sintiera la necesidad de creer en el éter, y fue deliberado y consistente al usar el término intencionalmente. No lo hizo por ningún resultado asociado con la RS, sino como un vehículo para comprender la aceleración y la inercia rotacional sin requerir ninguna “acción espeluznante a distancia”, que consideraba que la relatividad general libraba al mundo.

Einstein llegó a creer que las cualidades contenidas en el espacio vacío en sí y sus conexiones contiguas a la materia explicaban el Cubo de Newton, y no la relación directa del cubo con el resto de la materia en el universo. Al igual que con su rechazo a la gravedad newtoniana y su posterior negativa a aceptar la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, nunca pudo creer en una relación causal de eventos separados por el espacio que ocurren a velocidades más rápidas que la luz.

¿Cuál de los modelos de ether tiene en mente?
La teoría del éter de Lorentz es 100% matemática equivalente a la relatividad especial.
Pero preferimos usar SR, porque es más simple.

Acerca de la velocidad absoluta: el marco de descanso CMBR es probablemente la mejor manera de determinarlo.

Lorentz mencionó brevemente su argumento de que el éter se mueve junto con el observador cuando escribió sobre su solución para los experimentos de Michelson (Lorentz, “Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern”, 1895).

Sería muy extraño que la Tierra fuera un punto de referencia estático especial. ¿Qué hace que la Tierra sea tan especial en el universo como estacionaria para el éter? Este camino fue descartado inmediatamente por Lorentz. Con sus transformaciones, las ecuaciones de Maxwell podrían hacerse de acuerdo con el experimento de Michelson. Einstein llevó esto más lejos y nunca sintió la necesidad de continuar la discusión sobre el éter.

Su sugerencia está demasiado poco desarrollada para comentarla.

Einstein no descartó un éter luminífero; él simplemente lo relegó como superfluo.

No, en absoluto. El éter es una teoría racional, mientras que la relatividad especial es mentira de principio a fin. Estás siendo demasiado complaciente y humilde. No hay forma de que debas tratar de trabajar la teoría del éter en algo que el equipo de Einstein tenga que decir. Y no asuma que la formulación de Einsteins está en línea con los datos empíricos. Ciertamente no estaba en línea con Michelson-Morley.

Además, a menos que sea un geocéntrico, no existe un modelo racional para un éter estacionario. Si está tratando de formular un modelo de esa manera, se desviará de la evidencia empírica. La evidencia empírica irá en contra de Einstein y un éter estacionario.

More Interesting

¿La velocidad de la luz es más rápida que tu ojo?

¿Podría haber un nuevo tipo o forma de materia o energía que sea tan revolucionario que nos permita viajar bastante rápido o acercarnos a la velocidad de la luz?

Si un cohete viaja a la velocidad de la luz, ¿es posible viajar por todo el universo?

Viajando a una velocidad de luz del 99.9% dentro de un barco, y el destino está a 40 LY de distancia, ¿cómo percibiría el tiempo hasta llegar a ese destino?

¿Cuáles son las posibilidades de encontrar un planeta habitable y moverse allí, considerando que no podemos ir más rápido que la velocidad de la luz?

Se dice que nuestro universo se está expandiendo a una velocidad mayor que la luz, pero según Einstein, ninguna partícula puede ir más allá de la velocidad de la luz. ¿Cómo podemos justificar esto?

En el espacio, ¿puede un objeto tener velocidad cero?

¿Por qué la teoría de la relatividad "necesita" ser cierta? ¿Podría la naturaleza haber usado otras leyes en su lugar?

¿Cómo puede dilatarse el tiempo como se menciona en la teoría de Einstein?

Dos gemelos en dos naves espaciales se están alejando el uno del otro a una velocidad relativa de c / 2. Cuando se vuelvan a encontrar, ¿quién tendrá menos edad?

Cuando viaja cerca de la velocidad de la luz, ¿aumenta su masa desde su propia perspectiva? Si no es así, ¿por qué insistimos en que es difícil alcanzar velocidades cercanas a la de C porque es difícil acelerar una masa casi infinita?

En algún marco de referencia, ¿nos estamos moviendo a la velocidad de la luz o cerca de ella?

¿Pueden las ondas de materia viajar más rápido que la velocidad de la luz?

¿Cuántas matemáticas había estudiado Einstein (qué nivel había alcanzado) en el momento en que escribió sus famosos artículos sobre Brownian Motion, SR y GR?

Cómo decidir qué marco de referencia inercial tomar si está mirando la dilatación del tiempo