¿Se puede determinar un marco de referencia "absoluto" midiendo la compresión de la luz?

La relatividad general nos dice que no hay un marco de referencia absoluto (en realidad, nos dice que todos los marcos son relativos, lo cual es cercano pero no es lo mismo que no hay un marco absoluto).

La relatividad especial demuestra que existe un absoluto: la velocidad de la luz.

A pesar de la impracticabilidad de los problemas, ¿es posible determinar un marco de referencia absoluto basado en una diferencia minúscula en la longitud de onda de la luz (medida por desplazamiento Doppler)?

En efecto, ¿podemos medir nuestro marco de referencia compuesto (de la Tierra) midiendo el desplazamiento/compresión doppler de la luz en nuestro propio marco de referencia? ¿O cualquier compresión relativista sería indetectable dentro de ese mismo marco de referencia? ¿O sería prácticamente inviable?

Si es prácticamente imposible, es teóricamente posible; ¿Cómo afectarían múltiples marcos de referencia nuestra capacidad para examinar esta pregunta?

Aquí hay otra forma de verlo:
sabemos que una fuente de sonido en movimiento (como un tren) crea un desplazamiento Doppler, independientemente de si alguien está o no en el marco de referencia "estacionario". Entonces, ¿es una conjetura razonable decir que el Sol está creando un desplazamiento Doppler en la luz, independientemente de cualquier observador específico o marco de referencia? Si es así, eso parecería indicar que podríamos medir el movimiento con respecto a un marco de referencia absoluto.

En realidad, puedes hacer exactamente esto y hacerlo con el fondo cósmico de microondas. Alguien ofreció eso como respuesta a una pregunta anterior que hice, me sorprendió bastante, pero tiene sentido. Puede medir su velocidad en relación con la velocidad promedio de la materia cuando ocurrió el Big Bang.
@Zassounotsukushi: Sin embargo, todavía no es un marco de referencia absoluto , solo el resto del marco de un objeto particularmente interesante. De todos modos, Robert: hay un par de cosas que no me quedan claras en tu pregunta. ¿Qué quiere decir con "marco de referencia compuesto"? ¿A qué fenómeno físico te refieres como compresión y elongación de las ondas de luz?
@DavidZaslavsky En retrospectiva, el marco de referencia "compuesto" probablemente no sea muy claro. Lo que quise decir con eso fue la suma de todos los movimientos de los que somos parte, como: expansión universal + rotación galáctica + órbita solar (probablemente esto no sea una enumeración completa, solo un ejemplo).
OK, entiendo lo que quieres decir. La cuestión es que todos esos movimientos son en sí mismos relativos. Supongo que estás hablando de algo así como medir el movimiento de la Tierra en relación con el universo como un todo.
Aquí hay otra forma de verlo: sabemos que una fuente de sonido en movimiento (como un tren) crea un desplazamiento Doppler, independientemente de si alguien está o no en el marco de referencia "estacionario". Entonces, ¿es una conjetura razonable decir que el Sol está creando un desplazamiento Doppler en la luz, independientemente de cualquier observador específico o marco de referencia? Si es así, eso parecería indicar que podríamos medir el movimiento con respecto a un marco de referencia absoluto.
Lo tengo. Ese último comentario es una declaración mucho mejor de su pregunta; ¿Quizás podría editar su publicación original para que incluya esa frase?

Respuestas (2)

¿Por compresión de la luz te refieres al desplazamiento Doppler?
Entonces, sí, puede medir su velocidad en relación con la fuente de luz comparando el desplazamiento Doppler en diferentes direcciones.

Se ha utilizado para varios sistemas de posicionamiento por radio diferentes, pero solo proporciona un movimiento relativo a las fuentes de luz.

Bien. Si en un extremo de un vagón de ferrocarril hay una bocina de un tono conocido y un micrófono en el otro extremo, no habrá desplazamiento doppler en el micrófono (aunque la velocidad del sonido entre ellos se vea afectada por la velocidad del vagón) .
@Martin Beckett - Eso es cierto. Ver ediciones anteriores con respecto a una fuente de sonido en movimiento; el sonido se "comprime" (tono elevado) delante y se alarga (tono bajo) detrás. Esto está sucediendo en el medio del aire, a través del cual emana el sonido; y aunque no será observado por alguien en el mismo marco de referencia, todavía existe independientemente del observador. Es por eso que hice la pregunta en términos de compresión y elongación en lugar de desplazamiento Doppler. La pregunta es, ¿es lo mismo válido para la luz y, de ser así, es teóricamente posible medirla?

Técnicamente, el desplazamiento Doppler de la luz ocurre debido a la dilatación del tiempo relativista, por lo que es sutilmente diferente al desplazamiento Doppler acústico. Por lo tanto, no se puede utilizar para determinar un marco de referencia absoluto.

Eso no significa que no haya uno. El espacio-tiempo, tal como lo conocemos, está formado por el Big Bang, por lo que podría ser un marco de referencia absoluto si solo pudiéramos descubrir cómo detectarlo. Desafortunadamente, no podemos, y en un sentido muy real, el Big Bang sucedió EN TODAS PARTES, ya que todo el espacio se comprimió en un punto diminuto.

No hay dilatación del tiempo en el Doppler relativista como se ve fácilmente considerando una estrella de distancia, no podría saber quién es el observador y, por lo tanto, tampoco conocer la velocidad relativa del futuro observador. Invocar la dilatación del tiempo es un error común en los libros de introducción a la relatividad escritos por buenos educadores pero por pobres relativistas...
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