Cuando dos objetos se mueven a una velocidad constante en relación entre sí a velocidades casi relativistas, ¿la masa se ve diferente dependiendo de su marco de referencia?

Hay un poco de confusión en tu pregunta. Si tiene dos objetos que se mueven uno con respecto al otro, A y B, no es imposible saber cuál se mueve o no, pero esa pregunta depende de su marco de referencia , es decir, la perspectiva desde la que está mirando a ellos.

Si estás afuera, entonces ambos pueden parecer que se están moviendo. Si te imaginas viajando junto a A, entonces B se mueve y A está quieto. Del mismo modo, si viaja junto a B, A se mueve y B está quieto.

Lo que dice la relatividad es que ninguno de estos es “más correcto”: estos son marcos perfectamente válidos para verlos interactuar. Esto se debe a que, literalmente, no hay forma de que usted sepa si se está “moviendo” junto a una A en movimiento, o si ambos están parados “inmóviles”, dado que son indistinguibles, en la relatividad eso ni siquiera es una distinción que haga sentido. Entonces necesitamos tener un sistema de física que nos dé respuestas sensatas sin importar si estás mirando el sistema desde la perspectiva de A, B o algún extraño, C. Esta simetría, combinada con el hecho de que la velocidad de la luz es siempre lo mismo, es lo que nos da los resultados extraños de la relatividad especial.

La respuesta corta a su pregunta sobre masa / densidad es que sí, la densidad se ve diferente dependiendo de su marco de referencia . Cada uno piensa que el otro es muy, muy pesado; eso es porque cada uno ve al otro moviéndose muy, muy rápido. Entonces, sí, medir la densidad nos permite determinar si algo se mueve rápidamente o no, porque es posible saber qué objetos se mueven o no desde la perspectiva de un marco de referencia particular ; especial la relatividad simplemente dice que, en un marco de referencia diferente igualmente válido , podría obtener una respuesta diferente.

¿Puede un físico real decirme qué es?

No soy físico, pero tu pregunta no es lo suficientemente difícil como para justificar eso de todos modos. Es respondido por laicos.

Pero AIUI a velocidades casi relativistas,

La velocidad “relativista” es rápida. Lo suficientemente rápido como para distorsionar el tiempo y el espacio. Nuestros relojes son lo suficientemente buenos en estos días que solo en órbita alrededor de la tierra puede arrojarlos. Entonces, casi cualquier velocidad es relativista.

“Casi relativista”, entonces, significaría que no es rápido. Casi rápido no es rápido.

Pero entiendo que quieres decir rápido.

La masa del asunto se vuelve casi infinita.

Ah, querías decir casi la velocidad de la luz, no casi relativista.

¿No se puede medir la masa?

Claro, lo hacemos todo el tiempo. Me subí a una báscula esta mañana.

Probablemente pienses que fue sarcástico e inútil, pero es la clave. Hasta que lo entiendas, esto continuará eludiéndote. Todo movimiento es relativo, por lo que siempre estamos parados en relación con nosotros mismos, por lo que cada una de estas preguntas de qué pasaría si viajara cerca de la velocidad de la luz puede responderse mirándose a sí mismo .

Y si es así, ¿cuál sería el resultado?

Pesé más de lo que quiero decirte. Pero, dado que estoy parado en relación conmigo mismo, mi masa no se parecía en nada al infinito en el que estás pensando.

Pero pongamos una Sara. Sara pesa 100 libras y viaja a casi la velocidad de la luz en relación conmigo. Entonces, desde su marco de referencia, me acerco al infinito; y desde mi marco de referencia, ella pesa casi el infinito.

Entonces, sí, podemos medir. Y los resultados son

a. 100 libras (Sara, medida desde su marco de referencia),

si. Demasiado (yo, medido desde mi marco de referencia),

C. Casi infinito (Sara, medido desde mi marco de referencia), y

re. Casi infinito (yo, medido desde el marco de referencia de Sara).

¿La masa realmente se ve diferente dependiendo de su marco de referencia?

¿Se ve diferente? ¿Se ve diferente?

Nos veremos normales a nosotros mismos. Nos veremos como escorzados en nuestra dirección de viaje (uno con respecto al otro).

Tal vez esto es lo que buscas: si ya está cerca de la velocidad de la luz, pesa casi el infinito (desde mi punto de vista), por lo que se necesitaría una cantidad casi infinita de combustible para hacerla ir un poco más rápido (relativo a mi).

Como la fuerza de masa es igual a la masa por la aceleración, podemos juzgar su masa en función de la cantidad de fuerza que se necesita para acelerarla. En este sentido, “parece” que ella es realmente masiva.

Cuando dos objetos se mueven a una velocidad constante entre sí

Eso sucedería si sincronizaran sus aceleraciones, así que eso no es exactamente lo que buscas. Pero lo dejaremos pasar.

a velocidades casi relativistas, ¿la masa se ve diferente dependiendo de su marco de referencia?

Sara pesa 100 libras cuando mide, y pesa casi el infinito cuando mido.

Según la teoría de la relatividad, dado que dos objetos se mueven a una velocidad constante entre sí, es imposible saber qué objetos se mueven y qué no.

No hay un punto de vista privilegiado. No es que me esté “realmente” moviendo mientras ella está “realmente” detenida. Simplemente no hay “realmente” en ello.

Estoy parado en relación a mí. Ella es detenida en relación con ella. Ambos nos vamos dividiendo poco a poco uno con respecto al otro. Esa es toda la verdad; No hay nada más.

No es que no podamos saber cuál se mueve y cuál se detiene. Es que todo movimiento es relativo. Entonces no hay verdad que se sepa. Sara se está moviendo en la medida en que otros marcos de referencia se mueven en relación con ella, y solo en esa medida.

Todo es cuestión de punto de vista.

Sé que hay algo mal con esta lógica.

Espero haberte ayudado.

IANAP, pero la respuesta a la última pregunta es que no mediría una densidad diferente y, por lo tanto, no podría saber si se está moviendo con una velocidad constante o no.

Uno de mis principios favoritos de la teoría de la relatividad es que si se encuentra en un marco de referencia que se mueve a una velocidad constante (sin acelerar), no hay absolutamente nada que pueda hacer para medir su propia velocidad (sin mirar hacia afuera y usar algunos conocimiento previo).

Entonces, cada vez que me encuentro con un experimento mental como el que describiste, me hago la pregunta anterior. En su caso, suponga que se encuentra en una caja cerrada acercándose a la velocidad de la luz. Luego, si la densidad cambia, entonces podría medir este cambio en la densidad para evaluar la velocidad de su caja. Esto no es posible. Por lo tanto, la respuesta es que la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud actúan de manera tal que la densidad que usted mide sería la misma que en un marco de referencia móvil o en un marco de referencia de descanso.

Espero que esto tenga sentido!

Comprender los marcos de referencia es realmente difícil.

En primer lugar, es realmente difícil medir la masa de un objeto que se mueve a velocidades cercanas a la luz en relación con su marco de referencia. Y si se mueve a la misma velocidad que el objeto que está midiendo, ambos se encuentran en el mismo marco de referencia y no detectará ningún cambio de masa.

El cambio en la masa de la relatividad proviene del movimiento en relación el uno con el otro. Pero esto se ha medido y es un efecto observable.

La masa relativista es un concepto descartado, pero conduce a conceptos erróneos como lo ilustra esta pregunta.

Masa es masa es el resto masa. La “masa relativista” es un artefacto de la energía cinética. Entonces sí, la energía cinética se ve diferente de los diferentes cuadros.