Diferente velocidad de la luz en dos marcos inerciales y el principio de relatividad

ingrese la descripción de la imagen aquí

Estoy en un marco en el que un medio está en reposo y observo que la luz se mueve a cierta velocidad.

Otra persona observa que este medio se mueve a una velocidad constante, en este caso observará una velocidad diferente para la luz.

Pero el principio de la relatividad establece que las leyes de la física tienen la misma forma en todos los sistemas inerciales, por lo tanto, las ecuaciones de Maxwell deben tener la misma forma en ambos marcos, lo que implica que la velocidad de la luz debe ser la misma en ambos marcos .

¿Puede alguien señalar mi error? Gracias.

¿Qué es este medio del que hablas?
La relatividad especial postula que la velocidad de la luz es la misma independientemente del movimiento del observador o de la fuente, por lo que "en este caso observará una velocidad diferente para la luz" es incorrecto.
La velocidad de la luz en la materia es menor que c. El índice de refracción, n, se usa para especificar la velocidad en un medio: Citado de kleppner y Kolenkow
@WillO, di agua. La velocidad en el agua será v=c/n
Si eso es lo que quiere decir con "la velocidad de la luz", nada en la relatividad requiere que sea independiente del marco.
¿Qué pasa con las ecuaciones de Maxwells siendo iguales en todos los marcos de inercia?

Respuestas (3)

Pero el principio de la relatividad establece que las leyes de la física tienen la misma forma en todos los sistemas inerciales, por lo tanto, las ecuaciones de Maxwell deben tener la misma forma en ambos marcos, lo que implica que la velocidad de la luz debe ser la misma en ambos marcos.

El índice de refracción no es el mismo en diferentes marcos de referencia. De hecho, en un marco de referencia donde se mueve un medio transparente, el índice de refracción es anisotrópico. Tiene diferentes valores en las direcciones paralela y antiparalela al flujo.

Consulte: https://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/index.pdf

¿Eso significa que las ecuaciones de Maxwell son diferentes en los dos marcos?
No, las ecuaciones de Maxwell son las mismas, como lo es la ley para determinar el índice de refracción de un medio transparente en movimiento.
Entonces, para ambos marcos, las ecuaciones de Maxwells son las mismas en el medio. Entonces, ¿cómo varía la velocidad de la luz en los dos marcos si la velocidad de la luz se deriva de estas ecuaciones? Si dice que el índice de refracción cambia, entonces los dos marcos de inercia no son equivalentes ya que uno de ellos es el preferido.
@Kashmiri vea el documento al que me vinculé para obtener detalles sobre cómo varía la velocidad de la luz en el medio. No es correcto que se prefiera un marco sobre otro. La ecuación en el documento vinculado da la transformación para el índice de refracción. Esta transformación se aplica a cualquier cuadro. La misma regla da el índice de refracción para cualquier medio transparente en cualquier marco de referencia.

El principio de relatividad, en la forma del segundo postulado de Einstein, dice que la velocidad de la luz en el vacío es la misma en todos los marcos inerciales. Si introduce un medio, vidrio o agua o incluso aire, con un índice de refracción, entonces no está en el vacío. El medio tiene un movimiento diferente en diferentes fotogramas y se pierde la simetría básica.

Quizá le interese consultar el experimento de Fizeau .

El principio de relatividad no implica que "la velocidad de la luz en el vacío sea la misma en todos los marcos de inercia". Los dos postulados de Einstein de 1905 son independientes entre sí.
De acuerdo, como se menciona en mi pregunta, ¿qué pasa con las ecuaciones de Maxwells que deberían permanecer invariantes?
@PentchoValev realmente estamos de acuerdo. Es discutible si los postulados son independientes (es decir, estoy preparado para discutir al respecto). Estaba tratando de involucrarme con el lenguaje de la pregunta (que desde entonces ha sido editado). El principio de la relatividad, el primer postulado de Einstein, dice que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos inerciales. Si tomas 'La velocidad de la luz es C ' como una de las leyes de la física, entonces el segundo postulado se sigue del primero. Pero para fines pedagógicos es bueno que se haga como una declaración explícita.
Las ecuaciones de Maxwell en el vacío son las mismas. Cuando introduces el medio y sus moléculas polarizables, el movimiento lo hace mucho más complicado que el simple ϵ 0 → ϵ r ϵ 0 sustitución con la que normalmente tratamos.
Sí, el medio está ahí, pero no debería importar si el marco se mueve o no con respecto al material.

Tu error está en la idea de que porque estás quieto y puedes ver a alguien moverse, todo lo que ven es más lento. Ese no es el caso. Extrañamente, la luz se alejará de ustedes dos al mismo ritmo. Mientras tu amigo se mueve, el mundo (desde su perspectiva) se aplasta; Esto conserva la velocidad de la luz.

Este puede ser un video interesante para ayudarlo a entenderlo: https://www.youtube.com/watch?v=ACUuFg9Y9dY

Diferente velocidad de la luz en dos marcos inerciales y el principio de relatividad
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v