¿Cuáles son las diferencias entre las leyes de Newton y la teoría de la relatividad de Einstein?

Las leyes de Newton son generalizaciones basadas en las leyes de Kepler del movimiento planetario (entre otras cosas). Debido a los descubrimientos de Kepler, Newton pudo hacer inferencias matemáticas que son válidas en una amplia variedad de situaciones. Gracias a personas como Kepler y Galileo, Newton pudo tomar sus descubrimientos específicos y luego reformular descripciones generales universalmente aplicables a todas las circunstancias.

Los descubrimientos de Einstein también hacen las mismas inferencias, sin embargo, debido a que Einstein tuvo acceso a aún más descubrimientos, pudo extender sus generalizaciones para incluir las condiciones a la velocidad de la luz. Específicamente, Einstein tuvo acceso a las ecuaciones de Maxwell y al experimento de Michaelson-Morley. Aunque inicialmente, Einstein se propuso extender el trabajo de Newton. El resultado fue dramáticamente diferente de lo que cualquiera esperaba. Esto se debe a la revelación involuntaria de que el tiempo no es una constante y que la luz es constante.

Como Einstein se dio cuenta de que el tiempo era una variable, fue conducido en una dirección que se apartó totalmente del trabajo de Newton. Esto no es tanto intencional como inevitable. La razón de esto se debe a las limitaciones de conocimiento en el día de Newton. En los días de Newton, nadie sabía qué era la luz, y mucho menos lo que hacía. Entonces, Newton no trata con la luz como una velocidad. Debido a esto, Newton es increíblemente útil, nos lleva a la Luna. De hecho, hay muy poco que no podamos hacer con Newton.

Si queremos soñar con lo que podría ser posible algún día, miramos a Einstein. Los descubrimientos de Einstein son cómo son realmente las cosas. Newton nos da la gravedad como una fuerza. Einstein comparte la gravedad como una interacción. Newton describe que la Luna está atada a la tierra por una cuerda invisible llamada gravedad. Einstein explica que la Luna siempre está cayendo a la tierra, pero la Tierra nunca está donde está cayendo la Luna.

Esto introduce una forma mucho más complicada de describir lo que realmente está sucediendo. La explicación de Einstein hace todo lo posible para dar ejemplos razonables sin hacer expresiones inapropiadas. Einstein no sabe qué es la gravedad, solo explica lo que hace. Lo que hace la gravedad es como la materia que dobla el espacio o la materia que guía el espacio. Los dos están enredados y no tiene sentido hablar de uno sin el otro.

Esta es la forma más objetiva de explicación sin introducir prejuicios subjetivos. Como no sabemos qué es la gravedad, solo discutimos lo que hace. Las diferencias entre Newton y Einstein son vastas y significativas. Einstein recurre a cosas que ni siquiera existen en la época de Newton.

Einstein incorporó el tiempo y la luz a la teoría de cómo se mueven las cosas en la teoría de Newton. Debido a que la teoría de Einsteins hace esto, convierte su teoría en una versión dramáticamente mejorada de lo que Newton explica que está sucediendo. Con Newton tenemos fuerzas. Con Einstein obtenemos interacciones.

Las diferencias son que la teoría de Einsteins es capaz de hacer predicciones que son dos veces más precisas que Newton cuando se compara la predicción de dónde está Mercurio en el perihelio. Esta es la regla general para autenticar la teoría de Einsteins. Einstein también se basa en el “Principio de Relatividad” de Galileo, que es el santo grial para comprender las consecuencias del tiempo a la velocidad de la luz.

Debido a que la velocidad de la luz es constante, se convierte en la regla universal de todo lo que medimos a nivel microcósmico. Esto también permite a Einstein generalizar la ecuación E = MC ^ 2 que nos da acceso a la energía nuclear. En realidad, las propiedades de la luz desbloquean nuestra comprensión de cómo cosas como las estrellas tienen recursos energéticos sostenibles y cómo funciona la tabla periódica de los elementos.

Debido a las teorías de Einsteins, tuvimos una revolución científica que marcó el comienzo de la era atómica y creó el área de la ciencia conocida como “Cosmología”. Einstein también tuvo una influencia significativa en el área de la mecánica cuántica y en la comprensión de la naturaleza de la energía atómica. Ninguna de estas cosas se describe en la teoría de Newton.

Todo Príncipe está escrito en tiempo presente. La implicación de este uso constante del tiempo presente es que las fuerzas se transmiten instantáneamente incluso a grandes distancias.

Las leyes de Newton no tienen ningún tiempo de retraso intrínseco en el vacío. Las fuerzas que actúan a distancia se transmiten instantáneamente sobre esa distancia. Incluso las fuerzas en una matriz de sensores no tienen ningún límite de velocidad intrínseca según Principe.

Por lo tanto, los cuerpos corporales no interactúan consigo mismos para cambiar su comportamiento. Una regla cargada eléctricamente que se mueve a una velocidad muy alta no puede generar un campo magnético que cambie la longitud de la regla.

La relatividad plantea la hipótesis de que hay un límite superior más bajo a la velocidad de la fuerza que se propaga en el universo. Además, la relatividad plantea la hipótesis de que las fuerzas transmitidas a través de un vacío ilimitado viajan a una velocidad que es el mismo límite superior más bajo a la velocidad.

Debido a que la velocidad de las fuerzas está limitada por este límite de velocidad universal, los cuerpos corporales que se mueven muy rápidamente interactúan para cambiar su comportamiento y su longitud.

Creo que el límite de velocidad universal, c , impregna toda la relatividad. Está debajo de todas las cosas increíbles que suceden.

En la física de Newton, la velocidad de la luz, como la velocidad de cualquier otro proyectil, varía con la velocidad de la fuente. Einstein postuló que no varía, y esa es la única diferencia en términos de suposiciones iniciales. Sin embargo, las consecuencias del falso postulado de Einstein son absurdas, y la diferencia entre las dos teorías se vuelve inconmensurable. Por ejemplo, en la llamada paradoja del remache de errores

UN ERROR ESTÁ VIVO EN UN MARCO DE REFERENCIA Y ARROJADO EN OTRO:

http: //hyperphysics.phy-astr.gsu …
“En un intento de aplastar un insecto en un hoyo de 1 cm de profundidad, se usa un remache. Pero el remache tiene solo 0.8 cm de largo por lo que no puede alcanzar el insecto. El remache se acelera a 0.9c. […] La paradoja no es resuelto.”

En el marco del remache, “el extremo del remache golpea el fondo del agujero antes de que la cabeza del remache golpee la pared” – el error es aplastado. En el marco del insecto, “la cabeza del remache golpea la pared cuando el extremo del remache está a solo 0,35 cm hacia abajo en el agujero”: el error permanece vivo.

Por supuesto, los einsteinianos se dan cuenta de que el bicho que se aplasta en el marco del remache y está vivo en el marco del bicho es fatal para la Teoría Divina del Divino Albert. Entonces recurren a un “requisito” idiota ad hoc:

THE RIVET SHANK LLEGA MÁS LARGO QUE MISMO

y pobre error se aplasta en ambos cuadros:

http://math.ucr.edu/~jdp/Relativ …
“De hecho, la relatividad especial requiere que después de la colisión, la longitud del vástago del remache aumente más allá de su longitud de reposo d”.

http://brianclegg.blogspot.fr/20 …
“Desafortunadamente, sin embargo, el remache se dispara hacia la mesa a un porcentaje justo de la velocidad de la luz. Es algo típico de este libro que todo lo que nos dice sobre la velocidad es que γ es 2, lo que realmente no te da un idea de qué tan rápido va el remache, pero si los cálculos de mi parte posterior de un sobre son correctos, esto es alrededor de 0.87 veces la velocidad de la luz. Un remache bastante rápido, entonces … […] Pero aquí está la cosa. Solo porque la cabeza de el remache se ha detenido repentinamente, no significa que todo el remache lo haga. Una ola tiene que pasar a lo largo del remache hasta el final diciendo “¡Alto!” El final del remache continuará hasta que esta ola, que normalmente viaja a la velocidad del sonido, lo alcance. Ese extremo de rápido movimiento se estrellará contra el escarabajo mucho antes de que llegue la ola. […] ¿No es genial la física? ”

Tenga en cuenta que

¡EL FINAL DEL RIVETO SIGUE PASANDO AL 87% DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ Y UNA ONDA QUE VIAJA A LA VELOCIDAD DEL SONIDO LO ESTÁ BUSCANDO PARA DETENERLO!

Suena superidiótico y, sin embargo … otra consecuencia más del postulado falso de velocidad constante de la luz de 1905 de Einstein. Todos vivimos en el mundo scizofrénico de Einstein, ¿no?

Pentcho Valev

Hay muchos, pero para mí, el principal que sentí es que, donde Sir Newton llama ESPACIO como un simple escenario / marco estático para estudiar todos los diversos movimientos, Sir Einstein dio una definición mucho más rica sobre el espacio y el tiempo y afirma que el espacio no es solo un espectador o un lienzo no receptivo / inactivo donde el movimiento SOLO ocurre para que lo estudiemos, pero, es un miembro muy receptivo y muy activo de cualquier movimiento en nuestro universo y lo que inicialmente percibimos como una simple etapa de nuestro movimiento, es un actor principal de hecho. Este drama cósmico donde interactúa con el movimiento (tiempo, velocidad) y se ajusta con el paso del tiempo y la velocidad del cuerpo.

Aquí está el estado del juego, basado en la formulación de las leyes del movimiento de Newton (Wikipedia).

1. “Cuando se ve en un marco de referencia inercial, un objeto permanece en reposo o continúa moviéndose a una velocidad constante, a menos que una fuerza externa actúe sobre él”.

Se mantuvo sin cambios en la relatividad especial. Se modificó en la relatividad general para decir que los objetos siguen a la geodésica en el espacio-tiempo, que es equivalente si el espacio-tiempo es “plano”, pero no si el espacio-tiempo se ha deformado por la masa gravitante.

2. “La suma vectorial de las fuerzas F sobre un objeto es igual a la masa m de ese objeto multiplicada por el vector de aceleración a del objeto”.

Sigue siendo aproximadamente cierto en el límite de las velocidades pequeñas, pero es un desastre total para las grandes. El problema subyacente es que el impulso ya no es proporcional a la velocidad, sino que es [matemática] p = \ gamma (v) m_0v [/ matemática], donde [matemática] m_0 [/ matemática] es la masa en reposo, y [matemática] \ gamma (v) = 1 / \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2} [/ math]. La combinación [matemática] \ gamma m_0 [/ matemática] a veces se conoce como la masa relativista, pero se opone fuertemente a ella porque es difícil curar a los estudiantes de la expectativa de que es lo que pondrían en [matemática] F = ma [/ matemáticas]. Pero debido a que [math] \ gamma [/ math] es una función no lineal de la velocidad, la cantidad de impulso que necesita agregar para ir de [math] v [/ math] a [math] v + \ delta v [/ math ] (lo que es relevante en [matemática] F = ma [/ matemática]) no es proporcional a la cantidad que necesita para pasar de [matemática] 0 [/ matemática] a [matemática] v [/ matemática]. Peor aún, depende de si estás acelerando en la dirección de la velocidad existente o transversal a ella. ¡Entonces el vector [math] F [/ math] generalmente no está en la misma dirección que [math] a [/ math]!

3. “Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primer cuerpo”.

Se mantuvo sin cambios.

“4”. La ley de Newton de la gravitación universal, “Cada punto de masa atrae a todos los demás puntos de masa mediante una fuerza que apunta a lo largo de la línea que intersecta ambos puntos. La fuerza es proporcional al producto de las dos masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. ”

Reemplazado por las modificaciones a la Primera Ley mencionadas anteriormente, más las Ecuaciones de Einsteins que especifican cómo las masas deforman el espacio-tiempo a su alrededor.

Sin embargo, como alude la respuesta de Christie Jacob , hay muchos otros cambios que no aparecen directamente en las Leyes de Newton pero que siguen siendo importantes. En particular, ya no hay un momento universal en el que sea el negocio de los relojes medir. Por el contrario, los relojes miden una cantidad llamada intervalo de espacio-tiempo que combina lo que se llama tiempo por el bien de la tradición, y espacio: esto es lo que está detrás de la dilatación del tiempo. Del mismo modo, los objetos en movimiento muestran la contracción de longitud.

Una muy buena respuesta del Sr. Mark Barton. Menciono algunas de las consecuencias en las palabras simples:

1. Newton: La velocidad de un cuerpo se puede aumentar infinitamente. Einstein: La velocidad máxima alcanzable es la velocidad de la luz.
2. Newton: La acción y las reacciones son instantáneas. Einstein: No son instantáneos. La señal necesita algo de tiempo para llegar.
3. Newton: La fuerza está ahí. La tierra tira del sol y el sol tira de la tierra. Einstein: El campo está ahí. La tierra está interactuando con el campo. Lo mismo para el sol.

Puedo estar equivocado con las interpretaciones anteriores. Pero así es como me veo la física newtoniana y la mecánica relativista.

PD: Ni siquiera sé el ABC de la relatividad.

La teoría de Newton supone que cantidades como el espacio, el tiempo, la longitud, la masa, etc. son absolutas (llamada física clásica), mientras que en la teoría de la relatividad, todas las cantidades anteriores son relativas y cambian para diferentes observadores (física relativista).

Las leyes de Newton suponen un espacio estable y plano y un tiempo absoluto constante, la relatividad de Einstein supone que el espacio y el tiempo son parte de la misma “estructura” 4 dimensional que se puede estirar y deformar. Los teatros en los que se realizan los eventos son muy diferentes en cada teoría.

Como esas diferencias solo se notan a velocidades muy altas en grandes distancias, a escala humana, las leyes newtonianas, mucho más fáciles de manejar, están perfectamente bien, pero aún así están equivocadas. Para cosas básicas como ir a la luna, es lo suficientemente bueno. Para comprender la órbita de mercurio o mantener la precisión del GPS, necesitamos a Einstein.