¿Cómo se puede conciliar la idea de espacio absoluto de Newton con la relatividad galileana?

No estaba seguro de si esto podría ser más adecuado para Historia de la ciencia y las matemáticas SE, pero supongo que es un poco más "científico" que histórico.

Aparentemente, Newton creía en el espacio absoluto y el tiempo absoluto, existiendo independientemente de cualquier otra cosa dentro del universo (estas creencias supuestamente se establecieron en el 'Escolio' de sus Principia ; ver aquí ).

Sin embargo, tenía la impresión de que la relatividad galileana, aunque apoyaba la idea del tiempo absoluto, eliminaba el espacio absoluto. Y, sin embargo, Newton creía en la relatividad galileana y su primera ley (un cuerpo que permanece en un estado de reposo o movimiento uniforme a menos que una fuerza neta actúe sobre él) es esencialmente una afirmación de la relatividad galileana.

¿Cómo puede ser que Newton creyera en el espacio absoluto y creyera en la relatividad galileana? De hecho, en el enlace sugiere que Newton también creía en el movimiento absoluto (lo que de todos modos estaría implícito en su creencia en la existencia del espacio absoluto y el tiempo absoluto).

Quizás me estoy confundiendo entre las nociones de 'relatividad' y 'espacio/tiempo absoluto'...

-1. Lo que Newton creía, e incluso su interpretación de sus propias Leyes del movimiento, es historia, no física.
@sammygerbil: Tales preguntas son bastante relevantes, ya que hacen que uno reconsidere las teorías físicas y las comprenda y sus relaciones con otras teorías, mucho más profundas y mejores.

Respuestas (2)

La relatividad galileana es la observación de Galileo de que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia. Específicamente, señaló que si un científico y su laboratorio se mueven a una velocidad constante en un camino recto invariable, el científico no tendrá forma de saber que su marco de referencia está en movimiento. En otras palabras, el movimiento no acelerado de un objeto tiene significado solo en relación con otro objeto.

Aunque Newton creía que existe un espacio absoluto y un tiempo absoluto , también creía que los humanos viven en un espacio relativo y un tiempo relativo. Definió el espacio absoluto como una construcción matemática que existe "sin tener en cuenta nada externo" (en sus propias palabras). Pero también postuló que todo movimiento tiene lugar en un espacio relativo, que incorrectamente percibimos como espacio absoluto.

Newton no negó el principio de relatividad de Galileo. Lo complementó diciendo que el movimiento relativo existe en un teatro de espacio y tiempo absolutos. La idea de espacio absoluto no es necesaria para explicar las leyes de la mecánica newtoniana. Quizás la idea de Newton del espacio absoluto le proporcionó una forma de reconciliar la relatividad con la existencia de un Dios absoluto.

La idea de espacio absoluto de Newton apareció simplemente como una respuesta a la siguiente pregunta: ¿Qué es un sistema inercial? Decir que un sistema inercial es uno con velocidad constante en relación con otro sistema inercial, por supuesto, no responde a la pregunta. Para evitar tal debilidad lógica en la primera ley de Newton, en algún momento se debe suponer que existe un marco de referencia, llamado espacio absoluto, que, por definición, es inercial.

Por otro lado, la relatividad galileana consiste en transformaciones entre marcos de referencia inerciales y tales relaciones no prohíben un espacio absoluto. De hecho, la idea es que podemos usar transformaciones de la relatividad galileana para relacionar cualquier marco inercial con el espacio absoluto.

Aunque el concepto de espacio absoluto puede ser eliminado por la definición de marco inercial de Mach (dada una partícula aislada, hay un marco de referencia, llamado inercial, con respecto al cual la partícula tiene velocidad constante), no hay contradicción entre la relatividad galileana y el espacio absoluto. . Solo la Relatividad Especial puede descartar definitivamente la existencia del espacio absoluto.