Primer Postulado de la Relatividad Especial: ¿Qué significa?

Wikipedia tiene esta cita:

Principio especial de la relatividad: si se elige un sistema de coordenadas K de modo que, en relación con él, las leyes físicas sean válidas en su forma más simple, las mismas leyes serán válidas en relación con cualquier otro sistema de coordenadas K' que se mueva en traslación uniforme relativamente a K. — Albert Einstein: Los fundamentos de la teoría general de la relatividad, Parte A, §1

¿Significa esto simplemente que cualquier teoría sólida expresada en K debería ser capaz de resistir una transferencia a otro sistema Z y seguir siendo "verdadera"? ¿O hay algo más en la "traducción uniforme relativa a K"?

Significa que se cumple para cualquier otro sistema Z que permanezca estacionario o se mueva con una velocidad constante.
Ugh, realmente estoy luchando para visualizar esto. Si Z estuviera estacionario, ¿sería el observador y si se moviera a una velocidad constante, sería el observado?
Considere a K y Z como observadores.
Es una declaración de covarianza de leyes, que estaba allí incluso en la relatividad galileana. Lo real es que la velocidad de la luz es constante, o las leyes de Newton son incorrectas y las ecuaciones de Maxwell son correctas y el cambio en la forma en que las coordenadas del espacio-tiempo realmente cambian.

Respuestas (3)

¿Significa esto simplemente que cualquier teoría sólida expresada en K debería ser capaz de resistir una transferencia a otro sistema Z y seguir siendo "verdadera"? ¿O hay algo más en la "traducción uniforme relativa a K"?

La parte de la 'traducción uniforme...' es crucial. "K' moviéndose en traslación uniforme con respecto a K" significa que la velocidad relativa entre ellos es constante (es decir, la aceleración de K' es cero). En este caso, las leyes de K' tendrán el mismo aspecto que las leyes de K. Por ejemplo, los observadores en K y en K' coincidirán en las ecuaciones de movimiento que describen el sistema. Serán las mismas ecuaciones de movimiento.

¿Qué sucede si la velocidad relativa no es constante? Si K' está acelerando en relación con K, las ecuaciones de movimiento que observa K' no serán las mismas que las de K (a menos que esté haciendo relatividad general agregando una métrica dinámica, pero esto está más allá del alcance). Aún podrá traducir los resultados entre K y K', pero las leyes, las ecuaciones de movimiento, etc., se verán diferentes.

Sí: si una teoría es sólida, sus predicciones físicas de los fenómenos serán las mismas independientemente del marco en el que se realice el análisis. Sin embargo, tenga en cuenta que algunas etapas intermedias del análisis, como el campo eléctrico y magnético, pueden verse diferentes en diferentes fotogramas, pero el resultado final es siempre el mismo.

Esto presupone, por supuesto , el hecho de que ambos marcos de referencia sean inerciales y, por lo tanto, se muevan en línea recta entre sí, lo que creo (y los comentarios a continuación confirman) no es el problema del OP con el postulado. Cualquier mención de coordenadas generales es una tontería en este contexto.

Bien, entonces el estado del cuadro inicial y el estado del cuadro final deben ser equivalentes, pero pueden diferir en el medio. ¿K y Z también tienen que pasar por el mismo número de "pasos"? es decir, ¿qué determina el estado final? Dado algún "valor" final y la capacidad de cualquiera de los sistemas para tener un número infinitamente variable de pasos en relación con el otro sistema, ¿no podrían hacerse iguales dos sistemas?
No. Las predicciones físicas de la misma teoría que observa algún fenómeno en el mismo sistema desde diferentes marcos K y K' deben coincidir. ¡Su análisis, sin embargo, puede ser muy diferente! Véase, por ejemplo, la resolución de la paradoja de la escalera .
@EmilioPisanty: Hablas de coordenadas generales y realmente no entras en la cuestión de cuál es el trato de la mención de "traducción uniforme en relación con K".
@NickKidman: ¿qué coordenadas generales?
@EmilioPisanty: Me refiero a que la afirmación de que las "predicciones físicas de los fenómenos serán las mismas" es cierta, independientemente del marco de referencia inercial que OP menciona.
Mhm, "tonto [mencionar las coordenadas generales]" es un poco duro. Después de todo, ¿o hay algo más en la "traducción uniforme relativa a K"? era parte de la pregunta. Y es difícil leer "independientemente de qué marco" sin pensar que realmente te refieres a todas las entidades a las que hace referencia la palabra "marco".
De todos modos, nunca hubo ninguna cuestión de movimiento no uniforme, y está claro que los problemas están en otra parte. Por favor, no enturbies más el asunto.

También significa que es imposible distinguir experimentalmente uno de los otros dos referenciales en una traducción relativamente uniforme.

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