Comprensión de la derivación de la dilatación del tiempo.

Al derivar la dilatación del tiempo utilizando los dos postulados de la teoría especial de la relatividad, imaginamos que un pulso de luz viaja de un lado a otro entre 2 espejos. En el marco de reposo (cuando el observador y este arreglo comparten el mismo marco inercial) la figura se ve como sigue. La velocidad de la luz se toma como C según el segundo postulado de einsteiningrese la descripción de la imagen aquí

Cuando esta configuración se mueve hacia la derecha con respecto al observador con velocidad V, entonces la figura se ve de la siguiente manera.ingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí también consideramos la velocidad de la luz como C . Pero observamos que el camino de la luz no es precisamente vertical como en la primera imagen. El camino de la luz se inclina hacia la dirección horizontal. Por lo tanto, la longitud del camino ha aumentado y para compensar este aumento en la longitud del camino resulta que el tiempo se dilata.

Lo que no entiendo es por qué el camino de la luz se dobla hacia la dirección horizontal. Creo que una vez que el pulso de luz emerge del espejo inferior, está libre de la influencia del espejo inferior y se moverá hacia arriba precisamente en dirección vertical en el espacio entre los espejos. ¿Por qué se dobla para que pueda reflejarse con precisión desde el centro del espejo superior? Según mi suposición, la figura se vería de la siguiente manera.ingrese la descripción de la imagen aquí

Si considero que la velocidad de la luz es c, entonces, de acuerdo con mi figura, no habrá dilatación del tiempo.

Sé que en algún lugar estoy cometiendo un error. Estoy siguiendo el segundo postulado de Einstein tomando la velocidad de la luz como c. Entonces creo que de alguna manera estoy violando el primer postulado de Einstein. ¿Pero cómo? ¿Es que al mantener la trayectoria de la luz exactamente vertical, en realidad estoy permitiendo un marco de referencia en reposo absoluto donde la luz se mueve y dicho marco de reposo absoluto no existe de acuerdo con el primer postulado de Einstein?

En el primer caso (espejos en movimiento), vemos solo el movimiento de los espejos a lo largo del tiempo. En el segundo caso (espejos en movimiento), vemos menos movimiento del espejo a lo largo del tiempo, ahora que parte del movimiento del espejo ahora se dirige a través del espacio. En cualquier caso, los espejos están en movimiento.

Respuestas (1)

En el segundo caso (espejos móviles), el haz de luz no era vertical desde el principio. Recuerde que está considerando una transformación del marco de referencia, por lo que todo se mueve hacia la derecha con velocidad constante, incluida la luz misma, por lo tanto, el cambio en la dirección inicial del haz de luz. Este movimiento en realidad refleja que te estás moviendo hacia la izquierda. Según el principio de relatividad, son lo mismo.

Sin embargo, esto no es específico de la Relatividad Especial. Se tiene en cuenta la Relatividad Especial al postular que la velocidad (el valor absoluto de la velocidad) del haz es la misma en ambos marcos de referencia, en lugar de recibir una contribución adicional, como lo habría hecho si fuera una pelota de béisbol que viaja con despreciable ( en comparación con C ) velocidad.

Sí, pude visualizar que si trazo las coordenadas de posición del pulso de luz con el tiempo como se observa desde el marco de referencia en movimiento, el camino se verá inclinado hacia la dirección horizontal. Este fenómeno no es específico de la relatividad.
@ user103515 sí, ese es exactamente el punto de mi respuesta. ¿Tu punto es?
Totalmente de acuerdo contigo y mi duda queda aclarada. Gracias.
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