Si la relatividad depende del marco de referencia de observación, ¿cuáles son las cosas absolutas o reales en nuestro universo?

La relatividad define cantidades llamadas “invariantes”, que no cambian dependiendo de su marco de referencia. Por ejemplo:

El intervalo espacio-tiempo es una especie de distancia entre dos puntos diferentes en el espacio-tiempo. No es una distancia ordinaria porque incluye la diferencia horaria. Es un objeto matemático llamado cuatro vectores, porque a diferencia de un vector común como la velocidad que contiene tres componentes, tiene cuatro. Si observamos una cantidad de cuatro vectores de dos marcos de referencia diferentes, se “rotará” en cuatro espacios, pero su longitud no cambia .

Existen otros cuatro vectores, como cuatro velocidades, cuatro aceleraciones, cuatro momentos, cuatro corrientes y cuatro potenciales electromagnéticos. Todos estos se consideran invariantes bajo la transformación de Lorentz, a pesar de que están rotados.

Las longitudes de los cuatro vectores son, por supuesto, cantidades invariables también, y se conocen como escalares de Lorentz porque no tienen dirección. Además, la masa en reposo de una partícula se considera un escalar de Lorentz porque es el producto escalar de dos cuatro vectores.

Invariante (física) – Wikipedia

Un absoluto en el universo es un estado preferido de “rotación cero”. En una habitación oscura que flota en un espacio vacío, aún puede descubrir que está rotando al determinar si se aplica una fuerza neta entre diferentes partes de su cuerpo. El patrón de fuerza sería diferente al causado por un campo gravitacional externo (fuerza de marea).

Otro absoluto menor: puede medir el fondo cósmico de microondas y determinar su velocidad en relación con la expansión del espacio en su área local. [1]

Notas al pie

[1] ¿Qué tan rápido se mueve la Tierra a través del universo?

Una cosa absolutamente real es el intervalo espacio-tiempo entre dos eventos.

[matemáticas] s ^ 2 = d ^ 2 – t ^ 2c ^ 2 [/ matemáticas]

donde [matemática] d [/ matemática] es la distancia espacial medida entre los eventos, [matemática] t [/ matemática] es el intervalo de tiempo medido entre los eventos, y [matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz.

Diferentes marcos de referencia inerciales darán diferentes valores para [matemática] d [/ matemática] y [matemática] t [/ matemática]. Sin embargo, el valor de [math] s [/ math] es el mismo en cualquier marco de referencia inercial.

Esto resalta un hecho importante que a menudo se pasa por alto en las exposiciones populares de relatividad: al elegir un marco de referencia, puede hacer que [matemática] d [/ matemática] y [matemática] t [/ matemática] sea lo que desee, pero no de forma independiente . No es correcto decir “todas las cosas son relativas”. Algunas cosas son absolutas, como el intervalo espacio-tiempo.

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