¿Cuál es el significado de un marco de referencia ‘absoluto’? ¿En qué se diferencia del marco de referencia relativista?

Un marco de referencia absoluto es uno que puede identificar porque cuando describe física en él, las leyes de la física dependen de algún parámetro interpretable como una velocidad absoluta.

Por ejemplo, y en particular, a fines del siglo XIX, el mejor TOE (teoría del todo) disponible era NM (mecánica newtoniana) más ME (electromagnetismo maxwelliano). NM se basa en cuatro leyes famosas (1–3 más gravedad). Estos permanecen iguales en cualquiera de un conjunto de marcos de medición “inerciales” relacionados con la transformación galileana, es decir, NM tiene “relatividad galileana”. (La Primera Ley es básicamente una prueba de que estás en un marco de medición inercial, y dado que, todo lo demás se aplica automáticamente).

Por supuesto, en realidad es un poco extraño que NM tenga relatividad galileana, porque Newton comenzó con la idea del espacio absoluto. Esa es la idea de que el espacio consiste en puntos identificables, y que existe un hecho acerca de si un objeto se mueve más allá de los puntos, en línea recta a velocidad constante o de alguna otra manera. Pero, de hecho, los puntos no son identificables con un experimento mecánico debido a la relatividad galileana. Newton corta esa rama detrás de sí mismo.

Pero entonces Maxwell aparentemente lo devuelve. ME describe campos eléctricos y magnéticos que soportan ondas que viajan en c. Solo pueden aplicarse sin modificar en un cuadro de Galileo, porque la transformación de Galileo para la velocidad es ± c-> ± cv, donde v es la velocidad del segundo cuadro. Entonces, si mide la velocidad de la luz en un cuadro y resulta ser ± cv, tiene una medición absoluta de la velocidad de su cuadro.

Pero luego Einstein se lo lleva de nuevo. Sorprendentemente, él no cambió tanto como una jota o un título de ME para hacer esto, a pesar de que ME era la última y más grande teoría de la luz en ese momento. Más bien, revisó ampliamente NM, agregando efectos como dilatación de tiempo, contracción de longitud y aumento de masa relativista, de modo que la mecánica ahora era relativista con respecto a un nuevo conjunto de marcos relacionados por la transformación de Lorentz. El LT siempre asigna de ca a c, por lo que ME hace relativista automáticamente. Por lo tanto, no puede distinguir los marcos mediante experimentos mecánicos o electromagnéticos.

No existe el marco de referencia absoluto. Todo el movimiento que registramos sin importar cómo y cuándo, es relativo.

Imagina que estás en un tren que se mueve a 80 km / h, pasas una estación, ¿cuál sería la velocidad a la que cruzas a una persona estacionaria en la plataforma?
– Sería 80 kmph (duh!)

Ahora imagine el mismo tren (moviéndose a 80 km / h), moviéndose al lado de otro tren a 70 km / h, de modo que cuando pasa el tren, siente que se mueve lentamente (a una velocidad de 10 km / h).

Ahora, aunque su velocidad absoluta es 80 km / h, su velocidad relativista es 10 km / h. Estos llegan desde diferentes puntos de observación o marcos de referencia.

Por lo tanto, para la velocidad: un objeto estacionario se considera un marco de referencia absoluto, mientras que un objeto en movimiento o “con respecto a ” es un marco de referencia relativo.