Primero algunos antecedentes y un descargo de responsabilidad: la publicación parece haber sido escrita como resultado de mi incitación en el hilo de comentarios interminables en la respuesta de Mark Barton a ¿Puede un tren contratado cerrar un circuito? No es lo que pedí, quería un diagrama de Minkowski. Shiva insiste en que tiene un punto profundo que es imposible de hacer con referencia a un diagrama de Minkowski: creo que está irremediablemente confundido, precisamente porque está demasiado orgulloso como para dibujar un diagrama.
En cualquier caso, permítame presentarle el punto de vista oficial y luego podrá juzgar si la publicación está en el mismo planeta.
Retrocediendo un minuto para establecer un contexto, recuerde que Galileo propuso un principio de relatividad, que Newton incorporó a su mecánica. En lenguaje moderno es una de las siguientes proposiciones equivalentes:
- ¿Cuál sería el efecto del rango máximo al duplicar la velocidad inicial?
- ¿Qué es la relatividad general? ¿Y qué es la dilatación del tiempo?
- Si viajamos a la velocidad de la luz, ¿se detiene el tiempo? ¿Qué pasa después de eso?
- La teoría de la inflación dice que el universo se expandió a una velocidad mayor que la velocidad de la luz. ¿Está esto en contradicción con la teoría de la relatividad de Einstein?
- ¿Qué efecto tendría un solo átomo, viajando a 99.99999% de la velocidad de la luz, en la Tierra si tuviera un impacto directo? ¿Qué pasa con el 99.9999999999999% de c?
• Todos los experimentos autónomos (mecánicos) dan el mismo resultado sin importar a qué velocidad constante los opere.
• Las leyes (mecánicas) de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.
“Autocontenido” significa que no puede colarse en una referencia implícita a algún objeto demasiado obvio como la tierra. Si desea hacer funcionar el aparato a diferentes velocidades y depende de la tierra, también debe cambiar la velocidad de la tierra.
Las leyes de la física son los mismos medios gobernados por las mismas ecuaciones después de aplicar las transformaciones apropiadas para ir entre cuadros. El espacio y el tiempo son transformados por la transformación galileana: [matemática] x ‘= x-vt [/ matemática] y [matemática] t’ = t [/ matemática] (donde marco [matemática] x ‘, t’ [/ matemática] está pasando [matemática] x, t [/ matemática] a velocidad [matemática] v [/ matemática]). Entonces, si el ímpetu y la masa se transforman por [matemática] p ‘= p-mv [/ matemática] y [matemática] m’ = m [/ matemática], la conservación del ímpetu total todavía se ve como [matemática] \ Sigma p = constante [ /matemáticas].
En los días de Newton no estaba claro cómo la luz encajaba en el esquema, pero como la evidencia acumulada para el modelo de onda, las cosas se volvieron incómodas para el principio de relatividad. Las ecuaciones de Maxwell para el electromagnetismo decían que la luz viajaba en c, e implícitamente esto era relativo a algún medio, el “éter”, estacionario con respecto a algún marco en particular. Esta fue una violación importante en el espíritu del principio de relatividad porque significaba que ningún experimento que involucraba luz o EM era autónomo, y debido a que éter era invisible e inaccesible, no podía hacerlo autónomo.
Luego, Lorentz y otros descubrieron que si en lugar de la transformación galileana, usabas lo que luego se llamó la transformación de Lorentz, las leyes de EM permanecían igual. Al principio, esto se consideró como una curiosidad matemática, en parte porque rompió la mecánica newtoniana y en parte porque nadie podía entender la transformación de la época, que tenía un escandaloso desplazamiento dependiente de la posición ([matemáticas] t ‘= \ gamma (t-xv / c ^ 2) [/ matemáticas]). Es decir, el tiempo en diferentes marcos tenía que ser más o menos como el tiempo solar local versus el tiempo medio de Greenwich alrededor de la Tierra (excepto que no se redondea a horas enteras o con una línea de fecha). Existía una “relatividad de simultaneidad”: si dos eventos contados como simultáneos dependían del tiempo de trama utilizado. Se utiliza un diagrama de Minkowski para ilustrar esto.
Lorentz se tomó en serio la escala de longitudes en el LT y sugirió que podría ser la explicación del experimento de Michelson-Morley. Este experimento fue efectivamente una comparación de la velocidad de ida y vuelta de la luz en dos brazos en ángulo recto. Si el aparato se movió a través del éter, la luz debería haber perdido más tiempo manteniéndolo en un factor [matemático] \ gamma = 1 / \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2} [/ matemático] en el brazo longitudinal , lo que lleva a una diferencia detectable. Pero si, como lo sugiere el LT, el aparato se contrae longitudinalmente en la misma cantidad, se explicaría el resultado nulo.
De la misma manera, Lorentz y otros como Poincare siguieron pensando en el LT y encontrando más pistas de los experimentos que otras cosas requerían para que fuera sensible, como la dilatación del tiempo y el aumento de masa relativista realmente se aplicaban. Por lo tanto, la visión moderna es que la teoría del éter de Lorentz (LET) en etapa tardía es sustancialmente idéntica a la SR, solo con la estipulación adicional de que el marco del éter es el Marco verdadero único y todos los demás son artefactos matemáticos.
Einstein fue solo el primero en participar y sugerir que (i) el principio de relatividad se aplicaba a toda la física, y (ii) la extraña relación dependiente de la posición de los tiempos entre diferentes marcos era en realidad la forma correcta y adecuada para los tiempos ser. Su argumento en On the Electrodynamics of Moving Bodies comienza con dos axiomas: el principio de la relatividad y la velocidad del axioma de la luz. Esta última es una suposición clarificadora que equivale a decir que es la forma de relatividad de Lorentz (que se aplica naturalmente a la luz) la que debe gobernar todo lo demás, en lugar de que la luz tenga que introducirse en la relatividad galileana que se pensaba que gobernaba las cosas mecánicas. . Y, efectivamente, cuando miras detenidamente, todo lo novedoso en relatividad es en realidad una propiedad modificada de algo además de la luz, incluido todo lo que puedas medir con la luz.
En particular, Einstein especificó un procedimiento para sincronizar relojes usando luz que suponía que la velocidad de la luz era c en todas las direcciones en cada cuadro, y demostró que esto le da el misterioso término extra [matemático] xv / c ^ 2 [/ matemático] en el LT . Sin embargo, resulta que con toda la física adicional relacionada con las entidades no luminosas que se debe agregar para hacer que el principio de relatividad se aplique en todos los ámbitos, cualquier esquema a medio camino para sincronizar relojes reproducirá la sincronización de Einstein, ya sea que implique luz o no. .
Por ejemplo, si toma dos cañones idénticos, dispare en direcciones opuestas y llame a los eventos donde golpean dos objetivos equidistantes “simultáneos”, eso es equivalente. Si toma dos relojes y los separa extremadamente lentamente (de modo que la dilatación del tiempo en el camino a sus destinos es insignificante en el marco en el que están casi estacionarios), eso es equivalente. Si observa a un observador en un marco móvil que realiza cualquiera de estas operaciones, no se verá simétrico. Debido a que el aumento de masa es una función creciente de la velocidad, los cañones no darán desviaciones iguales y opuestas de v en su marco. Del mismo modo, debido a que la velocidad del reloj es una función decreciente de la velocidad para una velocidad distinta de cero, los relojes que se alejan de un punto medio en movimiento no coincidirán en su marco.
Y esto es crucial porque (i) todas las divertidas paradojas de la relatividad tienen su origen en las diferentes sincronizaciones y (ii) no solo es indetectable la velocidad del cuadro de éter sino que también lo es el tiempo de éter implícito y la sincronización de éter asociada. No quiero proporcionar un diagrama de Minkowski de los escenarios de Shiva porque quiero obligarlo a dibujar uno, pero puede obtener la idea general del dibujo de la paradoja del reloj en la respuesta de Mark Barton a ¿Cómo resuelve esta paradoja en la dilatación del tiempo? Por extraño que parezca la idea de un eje x ‘inclinado que representa una sincronización diferente, confío en que encontrará que cuando lo ve en un diagrama es completamente obvio que no es una contradicción en términos de que ambos relojes pueden dilatarse con el tiempo. respeto al otro. Solo hay una historia, hay un lugar bien definido en el diagrama para cada evento que ocurra, solo múltiples descripciones aparentemente incompatibles en palabras.
Volviendo a Shiva, creo que están sucediendo varias cosas. Sospecho que está tratando de hacer todo como problemas de palabras y no tiene una imagen en su cabeza. Sospecho que nunca dibujó un diagrama de Minkowski, ni siquiera pensó en uno. Sé que lo escuchó porque le dije que la sincronización es crucial, pero creo que es un teórico de la conspiración que siempre lo descartó como un desesperado alegato especial para encubrir algo inviable. Sé que piensa que algo sobre el marco etéreo es “realidad” y todo lo demás es falso, pero no puedo precisar qué, en algún nivel es probable que sea la sincronización, pero como no está pensando explícitamente en esos términos, es difícil de decir. Sé que estaba mal informado sobre el método de sincronización con dos relojes que se separan lentamente: había leído mal alguna fuente para decir que daría la sincronización del éter, cuando en realidad es equivalente al de Einstein, y no parecía creerme cuando yo le dio una prueba detallada de lo contrario. Sé que no cree que el experimento de Michelson-Morley (o los experimentos posteriores de Miller) hayan tenido un resultado nulo. Lo acompañé a través del análisis de errores de Roberts (página en arxiv.org) que muestra que el resultado está en línea con el residuo esperado de la deriva aleatoria bastante grande, pero no entendió ni una palabra y no créame. Sé que también está confundido con el experimento de Sagnac. En resumen, es un desastre.
PS, re el CMB, eso no es equivalente a un éter por dos razones relacionadas (i) porque no está definiendo una velocidad particular en virtud de llegar desde diferentes lados del cielo con diferentes velocidades, sino en virtud de llegar con (muy ligeramente) diferentes desplazamientos al rojo, (ii) tiene el desplazamiento al rojo que tiene porque fue emitido en primer lugar por una materia caliente, y esa es la materia que es la referencia implícita, no ningún éter.
Y con respecto al campo de Higgs: eso se postula en el contexto de una teoría de campo cuántico totalmente relativista, por lo que, por hipótesis, no define una velocidad privilegiada en absoluto.
