¿Existe un marco de referencia de descanso universal?

Te has perdido algo importante sobre la relatividad.

La regla de que todos los observadores (inerciales) miden la misma velocidad de la luz en el vacío es realmente solo un caso especial de la gran regla: todos los marcos inerciales tienen la misma física.

Eso es explícitamente una afirmación de que no hay ningún experimento que pueda distinguir un marco de caída libre de otro sin referencia a algún marco de referencia externo.

Así que no: no existe un marco de referencia universalmente especial.

Si la fuente y el detector de luz se mueven contigo, no habrá desplazamiento Doppler.

Este experimento no producirá el resultado esperado, porque el corrimiento al rojo causado por el efecto Doppler depende de la velocidad de la fuente en relación con el observador. En su experimento, esta velocidad es cero.

Véase también el Principio de Relatividad y "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento" de Einstein .

No hay un marco de descanso universal.

Hay, sin embargo, un marco de descanso galáctico. Porque puedes mirar las estrellas, asumir falsamente que no cambian y contar tus rotaciones de esa manera. Sin embargo, ese método es tan fiable como la premisa de que las estrellas no se mueven, lo que hacen ligeramente. El experimento de Hafele-Keating usó una variante de esto, utilizando el curso de la Tierra a través del sistema solar. El avión que se dirigía al oeste tomó un camino más corto a través del sistema solar que el del este, proporcionando así una solución 4d a sus trayectorias y demostrando la realidad de la dilatación del tiempo. Se podrían aplicar las mismas tácticas para medir la trayectoria de la Tierra a través de la Vía Láctea, o todo el recorrido. Pero estos solo miden la trayectoria de la Tierra con respecto a otros objetos físicos, ninguno de los cuales es un marco de referencia universal.

A partir de ahora, 'el universo' y 'todas las galaxias que existen y existieron', se consideran el mismo objeto celeste. Pero eso no es lo que significa el término 'universal'.

Esta es una pregunta interesante, que debe plantearse con mucho cuidado. Si tuviera que preguntar: "Asumiendo la invariancia (relatividad) de Lorentz, ¿se puede medir un marco de referencia preferido para el universo?" la respuesta sería no, como lo explicaron algunos de los otros aquí. Sin embargo, la invariancia de Lorentz es una simetría frágil, que se rompe en nuestro universo debido a la presencia de la radiación de fondo de microondas. Entonces, si solo pregunto: "¿Se puede medir un marco de referencia preferido para nuestro universo?" la respuesta es sí. Simplemente mida la radiación de fondo de microondas en todas las direcciones. El marco de referencia preferido sería aquel en el que todas las direcciones dan la misma temperatura.

Primero, supongamos que hay un observador y una fuente de luz, en reposo uno respecto del otro.

Ahora aceleramos la fuente de luz alejándola del observador. El observador dice: La luz de la fuente de luz se desplazó hacia el rojo.

Luego aceleramos al observador hacia la fuente de luz. El observador dice: La luz de la fuente de luz azul cambió.

Si las dos aceleraciones son iguales, finalmente el observador dice: Ahora la situación es la misma que al principio, excepto que la fuente de luz está un poco más lejos, y si al principio la fuente de luz y yo estábamos quietos, entonces ahora debemos movernos.

Sí. Todos los libros de física dicen que no, pero la respuesta es sí. Es el marco de referencia a partir del cual la luz se propaga a la misma velocidad en todas las direcciones. Para aclarar; la luz es una serie de ondas que pueden considerarse pulsos. Cada pulso se propaga desde su ubicación exacta. El movimiento de la fuente de luz no afecta la velocidad de ningún pulso. Pero el movimiento de un observador sí. El marco de referencia que coincide con el pulso instantáneo real es el marco de referencia "Universal".