Relatividad especial, espacio-tiempo, velocidad y unidades

Todos sabemos que el espacio y el tiempo son las unidades fundamentales, es decir, ninguna expresión matemática puede expresar fundamentalmente su relación con otra variable. Pero como sabemos, esa barra en movimiento tiene una longitud contraída y un tiempo dilatado que depende de la velocidad de esa barra con un marco inercial en el que ocurre el movimiento. Entonces, es una pregunta natural que las mediciones de espacio y tiempo no se miden solo en cualquier marco inercial, sino que también se debe especificar la velocidad. Parece que el espacio 3d y el tiempo 1d tienen otra dimensión (velocidad) para ser incluidos en su totalidad. Así que la velocidad es también una forma de espacio y tiempo. Entonces, ¿qué está mal aquí?

Respuestas (2)

Las unidades de espacio son metros (y metros cuadrados y metros cúbicos)
Las unidades de tiempo son segundos
Las unidades de velocidad son metros por segundo

Por tanto, las unidades de velocidad no son independientes de las unidades de espacio y tiempo.


En la mecánica clásica, podemos medir la posición de un objeto utilizando solo tres dimensiones, por ejemplo, las distancias x, y y z en algún marco de referencia cartesiano. Podemos medir la velocidad de un objeto midiendo cómo cambian esas distancias después de un intervalo de tiempo. Solo hemos necesitado cuatro dimensiones x, y, z y t pero dos medidas separadas. Podemos medir la longitud de un objeto usando solo una dimensión, aunque tomamos medidas separadas (a lo largo de esa dimensión) de cada extremo.

En la relatividad especial, todo lo anterior también es cierto y es exactamente lo mismo.

Lo que nos dice la relatividad especial es que dos observadores no estarán de acuerdo sobre la longitud medida de un objeto si uno se mueve en relación con el objeto y el otro está estacionario en relación con el objeto. La ecuación de Lorentz describe cómo las medidas de esos dos observadores no están de acuerdo. Cada observador solo necesita una dimensión espacial para medir la longitud del objeto en su propio marco de referencia.

también estaba en la mecánica clásica, entonces, ¿por qué no surgió allí?
@AbhinavAnand: No estoy seguro de qué concepto quiere decir con "eso" en su comentario. He ampliado mi respuesta. ¿Quizás eso ayude?
Tengo algo que decirte en detalle, pero no mencionas la identificación del correo electrónico, por favor, si pudieras.
¿ Qué tal la sala de chat The h bar ?
Bueno, tengo que esperar entonces, necesito más puntos de reputación.

Como he dicho, el espacio debe incluir la velocidad en sí mismo como una dimensión adicional y lo mismo es cierto para el tiempo. Ahora, como decimos, si la velocidad es una forma de espacio y también de tiempo, entonces el espacio y el tiempo también pueden expresarse en términos de velocidad. Entonces, ¿qué sucede ahora que tendremos dos ecuaciones, una que expresa la relación espacio-velocidad y otra la relación tiempo-velocidad y al investigar estas dos expresiones de relatividad espacial, uno puede eliminar la velocidad de ellas y la única realidad que queda atrás y esa es la fusión del espacio-tiempo, que es un característica de la relatividad tanto especial como general. así que creo que de esta manera alcanzamos nuestra satisfacción.