¿Cómo sabe un observador aislado si está acelerando?

Soy consciente de esta pregunta y leo sus respuestas, pero no estoy seguro de si aborda específicamente lo que quiero preguntar, y también sería bueno tener una respuesta más accesible ya que no conozco GR.

Estoy leyendo un libro sobre los principios de la relatividad y estoy repasando las definiciones de marcos de referencia y partículas libres. Por lo que he entendido a partir de ahí y otras respuestas en SE, un marco de referencia no inercial es uno en el que se mide que una partícula libre experimenta aceleración. Esto requiere que un observador identifique una partícula libre en primer lugar.

Si soy un observador aislado, puede haber dos escenarios:

  1. Veo una partícula en reposo que me escribe. ¿Cómo puedo saber si esa es una partícula libre sin comunicarme con alguien que sé que está en un marco inercial (y, por lo tanto, puedo confirmar si la partícula es libre o no)?

  2. Veo una partícula que está acelerando: ¿cómo sé si estoy en un marco de aceleración o si estoy en un marco de inercia pero esa partícula está acelerando?

Como alguien que comenzó con el tema, es muy confuso para mí. No estoy seguro de si en cualquiera de los escenarios me sería posible confirmar si la partícula está libre o no.

¿No puedes sentir algo cuando tu coche, bicicleta, tren, etc. acelera o desacelera?
@G.Smith: Hmm, estoy considerando la situación en la que estoy en un espacio vacío, con solo 1 partícula más para mirar según los 2 escenarios que describí en la pregunta.
@sammygerbil: ¡Gracias por el enlace! Pero ya había mirado eso y se refiere a la rotación. Por ahora solo me pregunto acerca de la aceleración en línea recta.
@ShirishKulhari La rotación también es aceleración. Se aplican los mismos principios. Si ves otra partícula girando a tu alrededor, ¿cómo sabes si está girando o si estás girando sobre tu propio eje?

Respuestas (2)

En mis comentarios a su pregunta anterior que respondí, di el ejemplo de conducir un automóvil rápidamente en una esquina. En una dirección se siente presionado contra la puerta del lado del conductor. En el otro te sientes empujado hacia el otro lado el otro lado. Las cosas en el asiento de al lado se deslizan hacia afuera como si hubiera alguna fuerza empujándolas.

Del mismo modo, cuando aceleras o frenas sientes que te presionan contra el asiento o te empujan hacia adelante, respectivamente. En cada uno de estos casos sientes que hay fuerzas en juego. En realidad estás experimentando la inercia de tu cuerpo. Es decir, la resistencia de su cuerpo a un cambio de movimiento según la primera ley de Newton. Así es como sabes que estás en un cuadro acelerado.

Espero que esto ayude.

Al tener un estándar con el que miden su desplazamiento frente al tiempo de forma continua.

Si desea determinar quién se está moviendo, usted o el objeto, establezca un segundo estándar cuya posición de ambos se conozca al comienzo de la medición. Luego pregunte, ¿me alejé de ese estándar o hice el objeto? Muy fácil. Marco de referencia. Mira algo más cerca como un árbol. ¿Me estoy moviendo más allá de las estrellas o las estrellas se están moviendo más allá de mí? ¿Se está alejando el árbol de ti? No. Entonces no te estás moviendo en relación con el objeto en cuestión. El objeto en cuestión se mueve con respecto a ti.
Creo que puede estar un poco confundido sobre la naturaleza de la Relatividad.