Ultimamente están aflorando muchas opiniones que se pueden resumir en:
La relatividad especial está mal
Para hacer esto lo más simple posible vamos a iniciar unas entradas donde explicaremos las bases experimentales que nos llevan a confiar en esta teoría. Creo que será bueno para todos, así cuando alguien use alguna de estas frases:
La velocidad de la luz no puede ser constante.
La invariancia Lorentz no puede ser cierta.
La relatividad está mal.
Las podremos contextualizar y comparar con lo que sabemos tanto teórica como experimentalmente.
En esta primera entrada voy a dar mi opinión personal al respecto. Será una entrada liviana, para no aburrir, y seguramente errónea. No tengáis reparo en criticar todo lo criticable o en corregir todo lo que haga falta.
La relatividad especial
Lo único que dice la relatividad especial es:
La física no depende del observador inercial elegido para describirla.
Lo que quiere decir:
1.- La física describe sucesos que ocurren. Y evidentemente ocurren para todo observador.
2.- Podemos elegir cualquier observador inercial para describir el fenómeno. Si elegimos algún otro, el resultado numérico de sus medidas no será el mismo pero las podremos transformar siguiendo unas reglas (utilizando las transformaciones de Lorentz/Poincaré) y todo será consistente.
3.- La velocidad de la luz en el vacío es una constante. Todo observador inercial mida la misma velocidad c.
No dice más, y no dice menos. Todo lo de las contracciones de longitudes, dilataciones de tiempos, y todas las paradojas relativistas que queramos, son derivaciones de esto. Además, construimos nuestras teorías haciendo que verifiquen justamente que las leyes no dependan del observador. Creo que es bastante razonable.
Si la relatividad especial está mal explícame…
Si alguien dice que la relatividad está mal, o que la invariancia Lorentz no está bien, o que la velocidad de la luz en el vacío no es constante… seguidamente debería de explicar los siguientes puntos:
a) ¿De dónde viene el espín de las partículas?
Porque la única derivación que se conoce de esta característica cuántica de las partículas involucra de forma determinante la invariancia Lorentz=Relatividad Especial=Constancia de la velocidad de la luz en el vacío.
Anotaciones del experimento de Stern-Gerlach
b) ¿Cómo se explica la antimateria? La relatividad especial y la
antimateria están íntimamente ligadas por varios motivos. Primero, gracias a que imponemos que nuestras teorías sean consistentes causalmente, es decir, que si tenemos dos sistemas separados por una gran distancia estos no podrán interactuar hasta que no lleguen las señales de uno a otro (y las señales se propagan como mucho a c), aparece el concepto de antimateria en teoría cuántica de campos. Pero además es que sabemos que dada una partícula su antipartícula asociada tiene su misma masa y su mismo espín y todas las cargas aditivas cambiadas de signo. Esto es debido a un teorema, el teorema CPT, y los teoremas son ciertos por definición dentro del sistema formal en el que han sido probados. Y resulta que para probar este teorema el ingrediente esencial es la invariancia Lorentz = Relatividad Especial = constancia de la velocidad de la luz.
c) ¡Qué alguien me explique el electromagnetismo!
El electromagnetismo es una teoría muy bien conocida. Con el mismo
controlamos la electrónica, los circuitos, las corrientes eléctricas, las ondas electromagnéticas, etc. Me gustaría ver una formulación del electromagnetismo sin usar relatividad especial en ningún momento. Y seguramente el electromagnetismo es una de las teorías científicas mejor probadas experimentalmente en la historia, podríamos decir que toda nuestra tecnología es un magnífico test al electromagnetismo.
Si nos ponemos sibaritas, el electromagnetismo es la teoría que obtenemos al imponer invariancia Lorentz espaciotemporal y una libertad de fase U(1) en cada punto del espaciotiempo. No hay mucho más…
Concluyendo
Vamos que la relatividad especial no puede estar mal por muchos motivos. Eso no quiere decir que los científicos no estén buscando los límites de aplicabilidad de esta teoría. Lo hacen, y lo hacen fervientemente.
Nada sería mejor que encontrar algo que violara la relatividad especial, o que la ampliara (de eso ya tenemos, se llama relatividad general). Sería divertido entender cómo cuadra todo en un nuevo esquema, por qué la relatividad especial nos ha funcionado tan bien hasta la fecha, etc.
Lo que está claro es que cuando alguien hace una afirmación tan fuerte como la que da título a esta entrada ha de estar en disposición, al menos, de responder a estas preguntas que he puesto aquí.
Seguiremos con esto y iremos explicando las distintas pruebas experimentales que la relatividad especial ha ido superando durante su existencia.
Nos seguimos leyendo…
Cuentos Cuánticos 
Falling of non free
I
Equivalence principle
Every inertial force is measurable. Every gravitational force is measurable also. Principally. In an elevator in free fall, there is no exception.
Fallig of non free
Imagine an elevator cabins are falling in various density of air. Hydrodynamics tell motions of these complately. Equivalence principle is invalid.
Free fall
There are innumerable vectors of inertial force and gravity everywhere. On an elevator cabin, why they are making a big fuss ?
http://lifeafterdeath.vip/eng.html
Time dilation
A light source is shinning (frequency is constant). Two observers are receding from the light source at the same speed (in the opposite direction). Two observers receive the same frequency. Where is the time dilation ?
Below is new URL of my web site. Yahoo’s service ends on Mar 2019.
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Lorentz contraction
Plain waves of light (wavelength is constant) are coming from the upper right 45 degrees. Two bars of the same length are moving to the right and the left at the same speed. The number of waves hitting the bars is the same. Lorentz contraction is unthinkable. And also, the time dilation will be denied.
Equivalence Principle
Let’s start from accelerated motion. Many substances (solids, fluids, etc) are moving in various accelerated motion. According to this motion, inertial force occurs. Imagine water of a current. Involvement between inertial force and gravity will be on resultant force only.《P.S.》Acceleration is not relative and inertial force is not fictitious. The two are corresponding qualitatively and quantitatively.
Sorry, I cannot receive E-mail. I do not have PC.
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Si el tiempo es «relativo» y la velocidad de la luz se traduce en una formula matemática que toma como variable principal al tiempo «relativo» …. es evidente que el resultado no puede ser un valor «absoluto». Algo está mal en ese enunciado: o las dos variables son absolutas o el resultado no es absoluto.
Creo yo que la teoría de la relatividad (como cualquier otra teoria) no es verdadera porque haya dado resultados que creemos «buenos» o «ciertos». En su momento también las teorías newtonianas habían dado sus frutos y no por eso dejó de ser reemplazada por la teoría de Einstein.
Free Fall : A hypothesis
A following saying will explain all (tidal phenomenon, etc) of an elevator cabin in free fall naturally. Any limitation or condition will be needless. If it is accepted as a hypothesis, I am obliged.
“Gravity and inertial force are different things and each one does not affect the action of the other directly. In an infinite small area (atom level), the basic principle of each works also”.
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Es que aceptar que la luz tiene ese «trato especial» en la Naturaleza, con todas las derivaciones que ello tiene, nada intuitivas, es difícil de aceptar. Pasa un poco como con la mecánica cuántica, que se acepta pero no se entiende como puede actuar de ese modo la Naturaleza. Recientemente he escrito un post intentando mostrar la constancia de c sin transformaciones de Lorentz y sin mencionar a la luz, ignoro si habré metido el remo en el razonamiento. Una de mis premisas es la aversión a los infinitos que tiene la Naturaleza, las matemáticas adoran los ∞ pero la Física debería evitarlos por irreales. Así, no existirá una velocidad infinita, conduciría a paradojas: un cambio de estado de posición seria visto como nulo desde una referencia con v = ∞, etc. Debe por tanto existir una velocidad límite c universal. El hecho de que sólo sea alcanzable por entidades sin masa, como la luz, debe de estar relacionado con la energía cinética: a medida que aceleramos una entidad con masa inerte, producirá una deformación en el espacio-tiempo contiguo, deformación que se propagará en forma de ondas gravitatorias, disipando más y más energía e imposibilitando alcanzar la velocidad límite c. Queda todavía el misterio de explicar porque toda partícula sin masa, como un neutrino, ha de moverse a v = c, no pudiendo hacerlo a velocidad menor. Siendo toda velocidad relativa a un sistema de referencia, parece como si v = c fuera una velocidad absoluta, no reducible mediante ningún cambio de referencia.
Espin. Como explicas físicamente ¿Que es el espin? y no me digas que es una propiedad intrínseca de la materia porque eso es lo mismo que decir que la tierra gira porque los angeles o los fantasmas soplan y la hacen girar.
Materia y antimateria. Si tan claras y precisas son las teorías y postulados físicos porque no podeis calcular por ejemplo la masa o la carga del electrón. Ya se que es una propiedad intrínseca o concepto fundamental. A propósito solo es necesario un concepto fundamental, el espacio, los demás derivan de él
Electromagnetismo. Explica físicamente que es el rotacional del potencial vector. Las ecuaciones matemáticas están claras, pero físicamente ¿que es el potencial vector?, ¿Qué lo origina?, porque el electrón tiene momento magnético y no campo magnético.
Relatividad especial. Una nave se aleja de la tierra a la velocidad 0,8c con lo que el tiempo t‘ en la nave es t’=0,6t (t tiempo en la tierra). Supongamos que a 11000 millones de años un planeta (T2) se mueve en la misma dirección que la nave con una velocidad nula respecto de la nave y por lo tanto con una velocidad 0,8c respecto de la tierra ¿qué mediría un observador respecto de t en la tierra y respecto de t’ (ambos en reposo). Si la tierra se considera un sistema inercial, T2 tambien
La mala hierba de la relatividad es la constancia de la velocidad de la luz para cualquier observador. La consecuencia de esto seria que si dos relojes A y B se mueven cerca a c en direcciones opuestas, el reloj A se retrasaria con respecto a B y este se retrasaria con respectoa A? diganme si me equivoco.
No, no se equivoca.
Lucas de los Santos , Uruguay
La teoria de los planetas esta mal, si la tierra fuera una masa circular mucho mas chica que el sol, seria imposible que se den las estaciones del año opuestas en cada mitad del planeta, deberia ser invierno entodo el planeta, y luego verano en todo el planeta
Pingback: Los Efectos de La Energía Obscura como Violación de La Invariancia de Lorentz. | Pablo Della Paolera
Estos días he estado tratando de estudiar la relatividad especial, pero para sistemas de referencia No Inerciales, y fue un horror encontrar información, pues parecía que no existía tal. Me encontré en un vacío de información, el los límites entre la relatividad especial y la general, y muy extrañada continué buscando. Y aparecieron los rusos y sus libros de la ed. URSS, y por fin encontré información.
Por qué en una carrera como física, no nos hablan sobre que en un sistema de referencia no inercial también funciona la relatividad especial? Que no es necesario complicarse la vida con la relatividad general, que Minkowski y la geometría del espacio tiempo, son útiles.
¿A qué se debe este vacío de información?
¿Cuántos han oído hablar del Principio de la Relatividad (especial) generalizado)?
No sé a qué te refieres exactamente. La relatividad especial se formula para observadores inerciales porque es para esos para los que la métrica de Minkowski permanece invariante bajo las transformaciones de Lorentz-Poincaré.
Si quieres observadores generales, entonces tienes que ir a relatividad general sí o sí.
Sin embargo, creo que debería de ser al menos mencionar el tratamiento de observadores acelerados en relatividad especial, al menos describir qué es eso del espaciotiempo de Rindler.
Cosas así se explican en cursos de master o doctorado, evidentemente en la carrera es imposible cubrirlo todo y hay mucho que cubrir.
Y no he entendido eso de «complicarse la vida con la relatividad general». La relatividad general es la extensión natural a la relatividad especial y hasta ahora es una teoría completamente confirmada.
Si tienes alguna duda o quieres decir tus referencias sobre la relatividad (especial) general, estaré encantado de echarles una ojeada.
Un saludo.
En concreto me refiero al modo de resolver la paradoja de Bell sin recurrir a la relatividad general. Ya que utilizar la relatividad general implica unos conocimientos matemáticos mas avanzados, que para la relatividad especial, obviamente. No digo que no sea válida, que lo es, pero es más complicada de entender.
Mi referencia es un libro que se llama «Curso de teoría de la relatividad y de la gravitación» de A.A.Logunov, como he indicado antes de la Ed. URSS. Y lo que dice básicamente el principio de la relatividad generalizado es que un Sistema de referencia (I o no I), siempre se pueden indicar un conjunto infinito de sistemas de referencia en los cuales todos los fenómenos físicos transcurren del mismo modo que en sistema de referencia inercial.
Todo viene porque la geometría del espaciotiempo en el cual transcurren todos los procesos físicos es pseudoeuclídea, y se deduce que para la descripción de fenómenos físicos podemos hacer uso de cualquier clase de sistemas de referencia admisibles: Inerciales o no Inerciales. Y el tensor de curvatura de dicho espaciotiempo será 0 tanto en los inerciales como no inerciales. Pudiendo, en el marco de la reatividad especial, describir fenómenos físicos también en sistemas de referencia no inerciales.
Son conceptos no difíciles de entender, que se omiten, y se acaba la carrera de física creyendo que los sistemas de referencia no inerciales, y la aceleración, son algo que no van con la relatividad especial.
Permíteme que te conteste por partes:
Yo la mayoría de trabajos que conozco sobre la paradoja de Bell se basan en relatividad especial, pero no tengo muy fresco el tema. Lo miraré.
Es un libro útil, pero eso que dices es lo que dicen todos los libros de relatividad general.
La relatividad general es válida para cualquier sistema de referencia, inercial o no-inercial.
Y eso de que en cada punto hay un sistema de referencia en el que podemos aplicar las leyes de la relatividad especial (son los análogos a los sistemas de referencias inerciales solo que únicamente en un punto) es lo que se conoce como principio de equivalencia.
En relatividad especial:
Principio de Relatividad especial = Invariancia de la métrica de Minkowski bajo transformaciones de Lorentz/Poincaré. –> Únicamente para observadores inerciales.
Principio de Relatividad general = Invariancia de la métrica del espaciotiempo (Riemmanniana) bajo difeomorfismos —> Válida para todos los observadores. Y por el principio de equivalencia, en cada punto tenemos un observador que es LOCALMENTE inercial.
En relatividad especial se pueden discutir sistemas acelerados descritos por observadores inerciales. Pero si quieres describir la física desde el punto de vista de observadores no inerciales tienes que ir a Relatividad General.
Aquí una discusión al respecto: http://cuentos-cuanticos.com/2011/07/17/%C2%BFque-es-la-relatividad/
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Pedro, s.o.s. para lo que quiero plantear.
La velocidad de la luz cómo única velocidad existente en el espacio tiempo, invariante, a mi me remite directamente a una cuestión muy acariciada que es el «algo impide los viajes en el tiempo» sobre todo referida a viajar al pasado -paradoja de abuelo-. Si todo viaja a la velocidad de la luz en el espacio tiempo, solo podemos jugar con el hipotético caso de que si un gemelo viaja dentro de una nave a la velocidad de la luz, o jajaja permitan hacer esta licencia aunque solo sea para modernizar un poco la paradoja de los gemelos, y es que dicho gemelo se ve envuelto dentro de una burbuja de espacio cuya burbuja sufre una inflación y como efecto lo desplaza a otro planeta años luz del nuestro. Bien para este gemelo el tiempo digamos que se ha detenido, prácticamente para el ha sido instantáneo, y sin embargo, se encuentra a una distancia años luz de la tierra.
Y que quiero plantear, pues que viajar a la velocidad de la luz para el gemelo supone un desplazamiento en el espacio de A a B -mínimo tiempo, máxima distancia y conservando la invarianza de la única velocidad existente- pero desde luego, lo que este gemelo no ha viajado es a su futuro.
No podemos viajar a nuestro propio futuro. Tenemos un límite en «la flecha del tiempo» en la propia ecuación. ¿???
Pues si, estoy de acuerdo. Me parece que en la base de nuestras respuestas se apunta más a una disquisición de qué es y no es un observador inercial , qué podemos tomar o no por un sistema de referencia inercial.
Tampoco es que uno le de mas trascendencia a esta cuestión fuera de que un referente inercial no está sometido a aceleración, lo que se complica desde el momento de cumplir con el requisito de no estar sometido a ninguna fuerza que en tal caso, sume o anule o contrarrestre el efecto de otra fuerza.
Porque claro, no se si será pueril mi inquietud pero siendo coherente con lo dicho mandaría al traste el ejemplo clásico de los dos gemelos bajo efectos de la velocidad de la luz, diría que está mál planteado -y no quiero, ni soy quien para insinuar tal cosa-, pero el gemelo que se queda en tierra para empezar está sometido a un paso del tiempo totalmente distinto al otro gemelo, está sometido a una fuerza de gravedad, etc, y el gemelo que viaja a velocidad de la luz pues el tiempo no pasa pero la nave en algún momento tendrá que acelerar o decelerar.
A mi me gusta más el enfoque bajo esta perspectiva: La única velocidad que éxiste en el espacio-tiempo es la de la luz. Y en todo caso por aquí ver si se puede encontrar un fallo a la relatividad.
Por eso en otro comentario, les señalé
La relatividad pretende hablar de física, y toda teoría física es falsable. Sólo falta una observación que no coincida, o no se pueda explicar por la relatividad.
En cuanto al observador: Podemos hablar de observador o de sistema de referencia, y tanto lo uno como lo otro, puede ser aplicado para la relatividad.
Lo que hace que un sistema de referencia, sea un observador abstracto.
Alfonso que interesante lo que planteas. También estaré expectante a las respuestas expertas a lo que planteas.
Lo que si te pongo en antecedentes es que a escalas tan infinitamente pequeñas va a aparecer el error inevitable en la toma de medida y de ahí pues el principio de incertidumbre de Heisenberg, teorema de Bell, no localidad, Dirac, transformaciones de Lorentz que enlazan con tu pregunta lleva a cometer errores de interpretación de las medidas en la relatividad referentes a observadores inerciales (no está en aceleración) a escalas muy, muy pequeñas de tiempo, también de espacio claro está, de espacio tiempo para ser mas correctos, y son estables para escalas mayores de tiempo como por ejemplo si estoy hablando de un segundo, dos.
Muy interesante, una belleza, a menudo hago como tu, le doy vueltas y vueltas. Y quiero saber más y más!!!. Un cordial saludo a todos.
Hola cc,
He leido muy detalladamente el articulo y sus comentarios (aunque a algunos no he sido de encontrarles sentido). Es la primera vez que escribo en este blog aunque llevo siguiendolo bastante tiempo. Pero tengo una gran duda en una de tus respuestas a los comentarios:
Cuando hablamos de particulas como los neutrinos (o los electrones), podemos asociarles un observador cuando no las tenemos localizadas en el espacio???
Espero que esta duda no sea algo trivial porque llevo unos dias dandole vueltas y creo que la respuesta es que no se puede ver a un neutrino como un observador…
Un saludo y enorabuena por el trabajo que estas haciendo.
Hola Alfonso. No soy CC pero también daré mi opinión al respecto.
En mi opinión, en relatividad especial y general, cuando se habla de observadores (sean inerciales o no), se está hablando, en cualquier caso, de «entes» compuestos de átomos.
El observador más pequeño posible creo que sería un átomo.
Es por eso que, como bien dices, el neutrino NO puede ser un observador aunque tenga masa.
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Primero, el no será ese título el que está mal y no da lugar en absoluto. Es horroroso Segundo, es fácil entender a Einstein: La velocidad de la luz es la única que existe en nuestro universo y así se decribe la naturaleza íntima, la esencia de nuestro universo.. Y es difícil entenderles a ustedes.
yo creo que la teoría general de la relatividad, se quedó corta.
Quiero explicarle algunos razonamientos a tener en cuenta.
Imaginemos un giróscopo o peonza girando, donde uno de sus puntos señale al sol, y el punto contrario señale al centro de la tierra, quitemos el sol, y la peonza seguirá inmutable con respecto al centro de la tierra, quitemos la tierra y el giróscopo seguirá girando en una posición fija en el espacio resistiendo se a torsiónarse aún quitemos todas las galaxias.
Razonando el espacio tiene un ENTE propio.
Otro ejemplo,
A una velocidad constante en el universo sin puto de referencia, dos cohetes que pasasen juntos uno con respecto al otro nunca sabremos cual de los dos se mueve.
Diferente es, ese mismo cohete que empiece a acelerar, entonces sabremos que nos movemos y en que dirección con respecto al espacio o vacío.
EL VACIO CUENTA, Y LO ESPLICO.
Imaginemos el espacio como un globo de 10 centímetros, tiene una capacidad x otro de 20 centímetros la capacidad no es el doble creo es elevada al cubo otro de 20 centímetros elevada al cubo del cubo, y así sucesivamente.
En el espacio sucede lo mismo, pero en VACIO a razon del aumento de la esfera universal. El vacío no es constante, y es una aceleración hacia mas vacío.
Si el cohete se aceleraba en un espacio acelerado, crea el efecto de inercia en sentido opuesto
a la disección donde se acelera en el espacio.
Si es el espacio el que se acelera al rededor de un cuerpo fijo creará el mismo efecto pero en todos sus puntos, pero hacia el centro de cada maza.
Julian Luque
Me interesó mucho este tema, es justamente en lo que estoy trabajando en mi PhD.
Queria mencionar que decir que la relatividad se basa en que «La física no depende del observador inercial elegido para describirla» no es correcto, es el error más común encontrado en muchos textos. Lamentablemente no es correcta porque a las leyes de la física no dependen del observador, a la naturaeza no le interesa el sistema de coordenadas empleado para describir un sistema físico, y eso es independiente de la relatividad. Lo que la relatividad (o más bien la invariancia de Lorentz) dice es que «las leyes de la física no dependen de la orientación o velocidad de un sistema físico en el cual se hace una medición». A pesar de sonar muy parecido a la frase de más arriba, notar que no se hace mención a observadores o coordenadas, esto es porque a las leyes de la física no le interesan los observadores.
La simetría de Lorentz no puede indicar que «la física no depende del observador inercial elegido para describirla» ya que es posible escribir una teoría que viola la simetría de Lorentz sin violar el principio de que la fisica no depende del observador inercial.
Yo no he visto ninguna teoría con rotura de la invariancia Lorentz que no tenga un observador privilegiado bien explícitamente o bien implícitamente. Si bien es cierto que podemos encontrar términos de rotura Lorentz que sean covariantes eso entra en el rango de teorías que inducen la rotura en términos más generales que trabajar estrictamente en relatividad especial.
Seguiremos hablando de esto porque es un tema muy interesante y delicado y hay muchos puntos de vista pero aún no hay consenso teórico ni verificación experimental fuerte sobre el tema.
Por si ejemplo si escribes
, ese término en la acción de un campo fermiónico rompe la simetría de Lorentz porque el campo externo 
no transforma al rotar o «boostear» el fermión, sin embargo transforma cuando rotar o «boosteas» el observador, por lo tanto todos los observadores coinciden en las mismas leyes de la física, no hay observador privilegiado y la simetría de Lorentz está rota.
Estos términos pueden ser incorporados tanto en el modelo estándar como en relatividad general dando paso al llamado «Standard-Model Extension» apliamente usado por la comunidad experimental para buscar señales de violaciones de la simetría de Lorentz en diferentes sistemas (ver por ejemplo http://is.gd/N8ruiN).
Esto es lo que se llama un término invariante ante transformaciones de Lorentz del observador y no invariante de Lorentz de la partícula. La diferencia entre transformaciones de Lorentz del observador y transformaciones de Lorentz de la partícula so fundamentales para interpretar corectamente lo que es un fenómeno físico de un fenómeno no observable en una medición, acá se explica bastante bien la relevancia y diferencia entre ellas: http://is.gd/ngNRDw
Gracias por las referencias cuando tenga un hueco las leo. Pero siempre me ha parecido que en esta temática la terminología es un tanto «oscura» y que al final todo se resume en tener o no un observador privilegiado. Pero no soy experto, así que leeré y preguntaré a colegas que se dedican a esto a ver si me entero de una vez por todas.
Muchas gracias.
Un observador es un físico cuántico, que sabe inglés, español, alemán, física,matemátíca, y muchas otras cosas. Y puede transmitir información sofisticada y muy amplia.
Un observado es una particula elemental, con un lenguaje primitivo, que se puede deducir de los estados (finitos) en que esta y propiedades(finitas).
Puede transmitir un poco de información.
Por ejemplo. Soy un electrón y tengo spin 1/2. No se casi nada más, pero
un físico no me pude descubrir 100%.
Dices: «Lo único que dice la relatividad especial es: La física no depende del observador inercial elegido para describirla.»
Creo que el problema base es exactamente esa descripción.
¿observador inercial respecto de qué? ¿de otro observador inercial?
¿y si uno de ellos no es inercial, respecto de qué no sería inercial? ¿es olbigatorio que el observador sea un «grupo» de átomos?¿es factible que el observador sea un átomo?¿es factible que el observador sea un electrón de un átomo?…. en definitiva ¿qué significa observador?
El problema base es la utilización de conceptos newtonianos que nos sumergen, a priori, en un mundo absoluto donde existe un observador privilegiado que lo ve todo: ve los observadores inerciales y los no incerciales (¿acelerados? ¿respecto de qué?)
Y, desde luego, es innegable que funciona, al igual que funciona la de Newton.
La definición de un observador inercial es bastante clara, se puede dar en varios niveles. La más fácil es la de que no está sometido a aceleraciones y eso es fácil de determinar.
No estamos preocupados por la constitución interna del mismo, y un observador es aquello que se puede asociar a un sistema de referencia inercial (no sometido a aceleraciones). Es un constructo abstracto muy útil.
Reitero sobre mi pregunta:
¿La Vía Láctea, como unidad, serviría como observador inercial?
¿El Sistema Solar, como unidad, serviría como observador inercial?
¿La Tierra, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Una piedra, un gato o una persona de la Tierra, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Un átomo cualquiera de la Tierra, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Un electrón de dicho átomo, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Un protón de dicho átomo, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Un quark de dicho protón de dicho átomo, como unidad, serviría como observador inercial?
¿Un fotón generado en dicho átomo, como unidad, serviría como observador inercial?
Si todas las respuestas son NO ¿de qué física estamos hablando?
Como te he dicho todos los sistema se pueden considerar susceptibles a ser inerciales siempre y cuando no estén acelerados. En física, hemos de jugar con las aproximaciones y en este sentido cada uno de ellos sería susceptible de ser un observador inercial.
Un observador inercial ha de estar libre de toda interacción, incluida la gravitatoria. Sin embargo, sabemos que localmente todo observador se tiene que comportar como un inercial (principio de equivalencia), lo que permite emplear estas aproximaciones.
Respecto a las preguntas, la última no puede ser, los fotones no pueden ser observadores porque no tienen definido el tiempo propio. Para ser un observador la masa en reposo del sistema empleado para situar en él el sistema de referencia no puede ser de masa nula.
Y entonces, si queremos más precisión: Todo observador localmente será susceptible de se considerado un observador inercial si las interacciones sobre él son despreciables (principio de equivalencia).
¿Y un neutrino, que sabemos que tiene masa en reposo, serviría como observador inercial? ¿por qué?
Dices: «los fotones no pueden ser observadores porque no tienen definido el tiempo propio»
¿La frecuencia con la que se mueve el propio fotón no sirve de reloj?
Dices: «Un observador inercial ha de estar libre de toda interacción, incluida la gravitatoria»
Pues paradógicamente, parece ser que lo único libre de toda interacción gravitatoria sería un fotón en el vacío intergaláctico y, ¡qué mala suerte!, no tiene
No, los fotones no están libres de la interacción gravitatoria. La luz siente dicha interacción.
Un neutrino y cualquier otra cosa que se pueda poner en reposo, en principio es susceptible de situar un sistema inercial en él.
Dices (y dices bien): «No, los fotones no están libres de la interacción gravitatoria. La luz siente dicha interacción.»
Y precisamente porque los fotones sienten dicha interacción (sin tener masa), demuestra que los fotones también generan gravedad, y que es un error decir que «la gravedad la genera la masa».
El efecto de la gravedad es generado por la energía, tenga masa o no tenga masa.
No creo que un neutrino sirva de Observador en Relatividad (especial ni general).
Creo que Einsten, cuando hablaba de observadores, tiene al átomo como el más pequeño de los observadores posibles. Y aún diría más. Cuando hablaba de tiempo (o reloj), en el fondo (quizás sin saberlo) hablaba de las «vueltas» que dan los electrones alrededor del núcleo.
Ya se que ahora dirás que los electrones no dan vueltas alrededor del núcleo. En mi opinión («paranoya») sí que dan vueltas, aunque con un movimiento cuántico (de cuanto en cuanto). Y es aquí donde entra lo que decía pepe: ¿qué pasa con la Longitud de Planck?
sorry. Termino el comentario (aunque es deducible):
… y, ¡qué mala suerte!, no tiene masa.
¿Una bola de cojinete es una esfera?
¿Una canica es una esfera?
¿Una gota de agua en caída libre es una esfera?
Si todas las respuestas son NO, ¿de qué chorrada de geometría estamos hablando?
¿Se puede medir EXACTAMENTE el perímetro de una rueda?
¿Se puedes medir EXACTAMENTE el diámetro de esa misma rueda?
Si las dos respuestas son NO, ¿de qué estupidez de «número pi» estamos hablando?
¿Son las moléculas de gas esferas?
¿Sufren choques perfectamente elásticos entre ellas y contra las paredes del recipiente?
Si las dos respuestas son NO, ¿de qué absurda Termodinámica estamos hablando?
etc, etc, etc,…
Albert, ciertamente, tienes gran parte de razón en tu ironía, pero el ánimo con el que hacía esa pregunta era para poner «en evidencia» la física de Einstein.
La Física de Einstein, al igual que la Física de Newton, están a un nivel macroscópio, y sin embargo, hoy en día, existe un altísimo conocimiento de física a nivel subatómico.
Se necesita una visión unificadora. Y ese es el porqué de mi irónica pregunta: ¿de qué física estamos hablando?.
¿Que pasa con la longitud de Plank, dentro de la teori especial?
Eso es largo de explicar y controvertido. Y lo tenemos en la lista de entradas por escribir. Un tema interesantísimo… lo subiremos en la lista de preferencias 🙂
Prefiero ser cauta y dar tiempo al tiempo a las noticias que circulan sobre la nueva partícula encontrada por el CERN.
Quería comentar algo sobre la relatividad y los viajes en el tiempo.
Es fácil imaginar un triángulo y sus tres vértices, a, b y c.
Dos hermanos gemelos, sujetos 1 y 2, a la edad de diez años: Parten del vértice «a».
El gemelo 1 se queda en el planeta tierra, estudia física, es profesor destacado, recibe el Premio Nobel, a la edad de 80 ha viajado en el espacio tiempo en estos setenta años desde desde el vértice «a» al «c» de nuestro triángulo imaginario. Se despidió de su hermano en el punto «a» hace setenta años.
El gemelo 2 partió a la edad de diez años del vértice «a» en una nave supersónica de velocidad próxima a la luz. Al incrementar la velocidad, su tiempo se relentizó y consiguió visitar un planeta muy lejano a años luz del nuestro en el que posesionaremos el vértice «b» de nuestro triángulo imaginario en el momento de llegada. Este gemelo, por tanto viajo de «a» a «b». Volvió a tomar su nave supersónica y regreso a la tierra donde se encontró con su hermano de ochenta años en el punto o vértice «c». Al gemelo 2 el viajar de «a» a «b» y de éste a «c» le tomó tan solo diez años, por lo que acababa de cumplir 20 años de edad justo cuando se reencontró con su hermano que cumplió 80 años. Decide seguir los pasos de su hermano y se matrícula en una universidad para estudiar física, lo hace con brillantez, y acaba de cumplir 80 años de edad.
El gemelo 1 a la edad de 80 años es jubilado y decide relentizar su tiempo pues al encontrarse de nuevo con su hermano de tan solo 20 años desea de algún modo conocer el futuró por delante prometedor del hermano. Así que le pide prestada su nave supersónica y realiza un viaje de ida y vuelta a un planeta años luz. E igualmente le toma diez años. Estamos ahora ante un segundo triángulo imaginario.
Final: Ambos gemelos 1 y 2, se reúnen de nuevo a la edad de 90 años. Desde luego no son noventa años tal y como estamos acostumbrados pues período que viajaron a tan alta velocidad les ha permitido conocer la Física de dos generaciones, en realidad aunque han cumplido 90 años para la tierra han pasado, uffff soy muy mala para los cálculos, así que decido pedirles ayuda. Es broma!!!
maria los años luz miden distancias no tiempo …….el tiempo es el mismo y no varia jamas ni se ralentiza…….si viajas 10 años luz o mas rapido seguiran siendo diez años en todos lados del universo…….y si viajas mas rapido que la luz serias invisible ya que la luz no alcanzaria a tocarte