Estoy leyendo Big Bang de Simon Singh. Aquí está la historia corta (tal como la entendí):
Einstein obtiene una contradicción al suponer que
1- La velocidad de la luz es constante con respecto al éter.
2- La relatividad galileana es verdadera.
porque si viajaras a la velocidad de la luz, no podrías verte en un espejo, ya que te estarías moviendo con respecto al éter a la misma velocidad que la luz saliendo de tu rostro. Entonces podría decir que se está moviendo, contradiciendo la relatividad galileana.
De aquí parece lógico deducir (asumiendo la relatividad galileana) que verás tu cara en el espejo, por lo que la velocidad de la luz no puede ser constante respecto al éter. Y aquí viene donde estoy atascado, para mí la forma más obvia de resolver este problema es pensar que la luz actuará como cualquier otra cosa que conocemos, si te mueves a la velocidad de la luz y lanzas una pelota en la misma dirección de el movimiento a una velocidad , verás que la pelota te deja en y alguien que no se mueve con respecto a ti lo verá en . Pero según el libro, el primer pensamiento de Einstein fue decir que la luz tiene una velocidad constante para cada observador.
Así que finalmente aquí viene mi pregunta: ¿Einstein (o alguien antes que él) consideró el primer argumento que di aquí y, de ser así, por qué lo rechazó?
PD Por si te sirve saber algo de mi formación, soy matemático con muy pocos conocimientos de física, justo lo que leo en este tipo de libros divulgativos. Dicho esto, disculpe las incongruencias o imprecisiones, agradecería mucho las correcciones.
Einstein estaba leyendo a Maxwell.
El axioma a) se deriva de la teoría electromagnética de la luz de Maxwell. El axioma b) se establece de manera imprecisa en su mensaje. El axioma real es que no se puede detectar el movimiento absoluto del observador (o que las leyes de la naturaleza deben ser independientes del movimiento del observador (rectilíneo y con velocidad constante)). Esta es la generalización del principio de relatividad de Galileo que enunció Einstein.
En un lenguaje matemático más preciso, las ecuaciones de Maxwell que describen la luz no son invariantes bajo la transformación de Galileo. Esta es la razón por la cual la "relatividad galileana" debe ser reemplazada por "relatividad especial". Esto fue entendido por varias personas aproximadamente al mismo tiempo (Einstein, Lorentz y Poincaré). Encontraron las transformaciones correctas que conservan las ecuaciones de Maxwell. El conjunto de estas transformaciones se denomina grupo de Poincaré y el subgrupo formado por transformaciones homogéneas se denomina grupo de Lorentz.
El mismo Einstein escribió, en una carta del 14 de diciembre de 1915 a Moritz Schlick, que se inspiró principalmente en David Hume y Ernst Mach . Según el artículo Cómo Hume y Mach ayudaron a Einstein a encontrar la relatividad especial , "Era más Hume que Mach".
Citando la carta de Einstein a Schlick:
También es bastante acertada tu exposición de que el positivismo sugería rel. teoría, sin necesidad de ella. También has visto correctamente que esta línea de pensamiento fue de gran influencia en mis esfuerzos y ciertamente E. Mach y aún mucho más Hume, cuyo tratado sobre la comprensión estudié con entusiasmo y admiración poco antes de encontrar la teoría de la relatividad.
Einstein continúa diciendo:
Es muy posible que sin estos estudios filosóficos no pueda decir que la solución hubiera llegado.
En las Notas autobiográficas de Einstein de 1949, escribe:
Hoy todos saben, por supuesto, que todos los intentos de esclarecer satisfactoriamente esta paradoja [de la luz que conduce a la relatividad especial] estaban condenados al fracaso en tanto el axioma del carácter absoluto del tiempo, o de la simultaneidad, estaba enraizado sin ser reconocido en el inconsciente. . Reconocer claramente este axioma y su carácter arbitrario implica ya lo esencial de la solución del problema. El tipo de razonamiento crítico requerido para el descubrimiento de este punto central fue fomentado decisivamente, en mi caso, especialmente por la lectura de los escritos filosóficos de David Hume y Ernst Mach.
EDIT 07, ago 2022
En una carta a su viejo amigo Michele Besso, refiriéndose a la filosofía antimetafísica de Mach, Einstein escribió:
El camino de Mach no puede dar a luz nada vivo; solo puede exterminar alimañas dañinas.
Jan Peter Schäfermeyer
Conifold
IanF1