Confusión de la relatividad de la simultaneidad, otro experimento mental más con un tren

Supongamos que hay un observador sentado en medio de un tren en movimiento y otro observador afuera en una plataforma. Cuando este tren pasa al observador exterior, de modo que los extremos del tren estén equidistantes del observador exterior, se emite un destello de luz desde ambos extremos. Este puede ser el rayo de uso común o simplemente un pulso de luz.

Reconstruí este escenario en desmos . El observador externo ve ambas luces al mismo tiempo y al medir las distancias concluye que destellaron simultáneamente. El observador dentro del tren, sin embargo, ve la luz de la derecha destellar y luego la luz de la izquierda y concluye que las luces no destellaron simultáneamente. Esto tiene sentido ya que Einstein postula que la velocidad de la luz debe permanecer constante en todos los marcos de referencia y el observador en el tren se mueve hacia y desde el destello de la derecha y el destello de la izquierda, respectivamente.

También construí un escenario alternativo en desmos . Este es esencialmente el mismo escenario, solo que visto desde el marco de referencia inercial del observador sentado dentro del vagón del tren. En este caso, el observador interior ve las 2 luces parpadear simultáneamente y el observador exterior las ve parpadear en un orden diferente.

¿Son estos escenarios equivalentes? Si no, ¿por qué no? Si es así, ¿cómo es posible que el mismo observador vea los eventos desarrollarse en un orden diferente? ¿Cuál es el orden correcto?

Y lo más importante, ¿qué ve cada uno de los observadores ?

Si no malinterpreté lo que describiste, las dos situaciones físicas son diferentes. En el primero los destellos son simultáneos en el andén, pero no en el tren, y viceversa.
Los observadores ven cosas diferentes en las dos situaciones.
Bueno, ¿cómo son los escenarios diferentes? Los hipervínculos pueden mostrar escenarios aparentemente diferentes, pero ¿no son lo mismo solo que desde un marco de referencia diferente?
¿Leíste mi primer comentario? la simultaneidad ocurre en diferentes sistemas de referencia en los dos casos diferentes

Respuestas (2)

Imagine dos personas, A y B, con niveles de burbuja defectuosos: un nivel de burbuja se inclina hacia la izquierda y el otro hacia la derecha. La persona A usa su nivel de burbuja para dibujar dos marcas de nivel en una pared. La persona B los revisa y dice que una marca es más alta que la otra. Luego, la persona B usa su nivel para dibujar dos marcas de nivel en la pared; la persona A las verifica y declara que una es más alta que la otra. Por lo tanto, se pueden dibujar dos marcas niveladas según la Persona A o se pueden dibujar niveladas según la Persona B; no se pueden dibujar dos marcas para que aparezcan niveladas tanto para la Persona A como para la Persona B.

El ejemplo anterior es directamente análogo a su escenario con las luces y el tren. Se puede hacer que las dos luces parpadeen en momentos simultáneos con la persona en el tren, o se pueden hacer que parpadeen en dos momentos que sean simultáneos con la persona en el andén. No hay dos momentos que sean simultáneos tanto para la persona en el tren como para la persona en la plataforma. Las dos opciones son simplemente arreglos recíprocos: ninguna es más correcta o incorrecta que la otra.

Usted pregunta cómo el mismo observador puede ver los eventos en diferentes momentos; la respuesta es porque los eventos ocurren en diferentes momentos. En un escenario, los destellos ocurren al mismo tiempo en el tren y, por lo tanto, en dos momentos distintos en el andén; en el otro, ocurren en dos momentos distintos en el tren y al mismo tiempo en el andén.

Sí, los escenarios son equivalentes. En cuanto a "cuál es el orden correcto", no sé qué significa "correcto". En cualquier escenario, los destellos ocurren en un orden en un cuadro y en un orden diferente en el otro.

Si ambos son equivalentes, ¿qué ve cada uno de los observadores? ¿Ambos ven los destellos al mismo tiempo?
Son equivalentes hasta un intercambio de los observadores. En un escenario, los destellos son simultáneos en el marco del observador A pero no del observador B, y en el otro son simultáneos en el marco del observador B, pero no del observador A. En otras palabras, un escenario ES el otro escenario con los nombres de los observadores invertidos.
Entonces, ¿qué ven realmente los observadores A y B ? ¿A ve que los destellos son simultáneos o no? ¿Qué pasa con B?
Uno de ellos ve los destellos como simultáneos y el otro no. Cuál ve los destellos como simultáneos depende del escenario del que esté hablando.