Seguimiento de "¿La relatividad especial implica realidades múltiples?"

Hoy hice esta pregunta:

¿La relatividad especial implica múltiples realidades?

Y todavía estoy confundido acerca de las respuestas. Sin embargo, ahora tengo otro escenario (que definitivamente es otro escenario formulado por mí interpretando incorrectamente la relatividad especial una vez más) , pero creo que si se aclara esta confusión, ¡estaré un paso más cerca de entenderlo todo!

Digamos que tenemos a Alice y Bob. Alice está en su traje espacial en el espacio, y Bob pasa zumbando en un cohete que pasa junto a ella a una velocidad de v . En este momento, están uno al lado del otro.

Además, hay un punto D una distancia de L lejos de Alice, eso es estacionario en relación con ella. Desde su punto de vista, Bob viaja directamente hacia él.

Decir que Alicia mide que lleva un tiempo de t para que Bob llegue al punto D . Es decir, mide que lleva un tiempo de t para que Bob recorra la distancia L .

Admitiría que en el reloj de Bob, sólo t 1 v 2 C 2 hubiera pasado

Además, concluye que, dado que pasó menos tiempo en el reloj de Bob, debe haber visto el espacio entre ella y el punto. D contrato. Ella concluye que debe haber medido que viajó una distancia de L 1 v 2 C 2 .

Ahora, vamos a Bob. Desde su punto de vista, D se mueve hacia él a una velocidad de V .

(A partir de este momento es donde cambia mi interpretación de la pregunta vinculada, y no estoy seguro si las cosas que digo a partir de aquí son correctas...)

Digamos que en realidad SÍ mide la distancia que viaja para estar L 1 v 2 C 2 , dónde L es la longitud que midió Alicia. Además, en realidad SÍ mide el tiempo que viajó para ser t 1 v 2 C 2 , dónde t es el tiempo que Alice midió. (Y nuevamente, comencé esta parte con "digamos" porque no estoy seguro de si realmente lo hace) .

Hasta ahora, están de acuerdo en todo.

Sin embargo, desde el punto de vista de Bob, Alice viajaba a una velocidad de v lejos de él. Lo que significa que por cualquier tiempo que midió que pasó t , debe haber medido eso t 1 v 2 C 2 pasó por Alicia...

Lo que significa que habría medido t 1 v 2 C 2 1 v 2 C 2 = t ( 1 v 2 C 2 ) pasó por Alicia...

....Sé que esto está mal, pero no estoy seguro exactamente dónde...

Como dije en mi otra pregunta, este es mi primer día aprendiendo sobre la relatividad, por lo que cuanto más completa sea la explicación, mejor.

¡Gracias!

¡Buena pregunta! Estás cayendo en la trampa que, en realidad, tienen la mayoría de las personas que vienen a nosotros con preguntas sobre la relatividad especial. Has aprendido sobre la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo (que son muy fáciles de obtener de Internet), pero no has aprendido sobre la pérdida de simultaneidad (que es más sutil, pero igual de importante). Sin tener en cuenta adicionalmente la pérdida de simultaneidad, se encontrará con todo tipo de paradojas y contradicciones.
Además de vincular a los cientos de preguntas anteriores en este sentido, todo lo que puedo decir es que encuentre un buen libro (absolutamente nada popular y basado en Internet, todos estos están demasiado simplificados y, en general, tienen menos sentido cuanto más inteligente eres). Te prometo que te explicarán literalmente todo sobre todas las preguntas que has hecho hasta ahora; vas por un camino muy trillado.
Ejemplos de buenos libros incluyen Spacetime Physics , Special Relativity: For the Enthusiastic Beginner y _ Una guía ilustrada de la relatividad_. En realidad, casi cualquier libro es bueno, siempre que sea un libro real.
Intenta leer la historia en el siguiente enlace. Describe un mundo ficticio donde la velocidad de la luz es de solo 10 km/h. La historia fue escrita por George Gamow, un destacado físico teórico del siglo XX. asc.ohio-state.edu/durkin.2/phys1201/MrTompkinshort.pdf
@knzhou gracias por el consejo. ¡Te dejaré saber cómo va!
@knzhou, así que seguí tu consejo y comencé a leer una guía ilustrada de la relatividad... y estoy bastante confundido. Estoy en la página 96... (en caso de que tengas el libro)... donde tenemos un diagrama de espacio-tiempo desde el punto de vista de un árbol, y un automóvil que pasa junto al árbol. Entiendo que las líneas inclinadas paralelas a la línea de universo del automóvil en el diagrama de árbol están en el mismo lugar desde el punto de vista del automóvil, ya que corresponden a puntos que están a la misma distancia del automóvil en cualquier momento. Además, entiendo que las líneas inclinadas, inclinadas de tal manera que dos fotones salieron disparados del...
...el origen cuando el automóvil pasó el árbol están a la misma distancia del automóvil en cualquier momento, corresponden a puntos que están sucediendo al mismo tiempo para el automóvil. Por lo tanto, los eventos que se mueven hacia la derecha a medida que pasa el tiempo para el árbol, permanecen en la misma ubicación para el automóvil, y los eventos que suceden más tarde en el tiempo para el árbol que están en la dirección en que se mueve el automóvil, ya están sucediendo. para el coche
@knzhou (y estoy poniendo esto en un comentario separado porque este es el corazón de mi pregunta) entiendo que cuando cambiamos al diagrama del automóvil, las líneas al mismo tiempo para el automóvil deben volverse horizontales y las líneas al mismo tiempo el lugar debe volverse vertical. Pero, ¿por qué cuando cambiamos al diagrama del automóvil, debemos hacerlo de tal manera que las áreas permanezcan iguales? ¡Gracias!
@JoshuaRonis ¿Qué quiere decir con "las áreas siguen siendo las mismas"? ¿El área de qué?
@knzhou En el marco del árbol, el área encerrada por el paralelogramo formado por dos líneas paralelas inclinadas, cada una de las cuales representa eventos en el mismo lugar para el automóvil, y otras dos líneas paralelas inclinadas, cada una de las cuales representa eventos al mismo tiempo para el automóvil, permanece igual cuando hacemos esas líneas verticales y horizontales respectivamente (cuando cambiamos al diagrama de espacio-tiempo del automóvil).
¡Solo siéntate y sigue leyendo! Hay múltiples formas de configurar la relatividad especial, es decir, múltiples postulados con los que puede comenzar para llegar al mismo resultado. "Misma área" es uno de ellos, "constancia de la velocidad de la luz" es otro. En última instancia, debe tomar algo para comenzar, porque si no hace ninguna suposición, entonces no puede hacer ninguna deducción a partir de esas suposiciones. En última instancia, todas estas cosas se unificarán perfectamente en la imagen geométrica de la relatividad especial, pero eso solo tendrá sentido después de leer más.
@knzhou ¡Gracias, lo haré! Sin embargo, me rendí con la guía ilustrada :( ... Me confundí demasiado ... Estoy revisando la de Morin ahora, realmente me gusta su estilo animado. Realmente no me gustó SpaceTime Physics, porque su enfoque fue wayyy demasiado intrincado (casi como si necesitara accesorios para explicar las cosas... No sé por qué el autor trae tantas referencias externas. ¿Tiene alguna otra recomendación? ¡Gracias!
Sí, a muchos jóvenes parece gustarles Morin. Otro que me gustó fueron los últimos capítulos de Kleppner y Kolenkow (primera edición). Hay muchas opciones, y después de terminar una buena, todas las demás serán bastante fáciles de leer.
Además, esto probablemente sea evidente, ¡pero llevará tiempo! A muchos físicos de la época de Einstein les tomó muchos años entender la relatividad, deberías darle al menos semanas, para una buena comprensión.
@knzhou Holy shish kebabs Acabo de tener un gran avance en la comprensión. De acuerdo, entonces Alice pasa disparada junto a Bob en su nave espacial a una velocidad de v . Ella va a viajar una distancia de L pag según Bob, y una distancia de L pag γ segun ella. El tiempo que tardará en recorrer esa distancia es L pag v según Bob, y L pag v γ segun ella. Muy bien, hasta ahora todo bien... sin embargo, lo que me confundía era cómo era posible que, desde su punto de vista, si L pag v γ los segundos pasaban según ella, L pag v γ 2 segundos...
... debe haber pasado por Bob, mientras que al mismo tiempo era posible que Bob concluyera que si L pag v segundos pasaron para él, L pag v γ segundos pasaron para ella? ¿Cómo puede ser que Bob piense que pasó más tiempo para él que para ella, y Alice piensa que pasó más tiempo para ella que para él? ¡Y AHORA FINALMENTE ENTIENDO! Cuando Alice pasaba por primera vez junto a Bob, los eventos que sucedían para ella AHORA a una distancia de L PAG γ de distancia (desde su punto de vista) y una distancia de L PAG de distancia (desde el punto de vista de Bob) ¡todavía estaban en el futuro de Bob! Bob todavía tenía que esperar L PAG v C 2 ...
...para que esos eventos sucedan! Dado que ella viajaba hacia un lugar donde, en su AHORA todavía estaba en el futuro de Bob, es muy posible que ella concluya que pasó más tiempo para ella que para Bob, mientras que Bob concluye que pasó más tiempo para él, porque a medida que ella se alejaba de él, ella literalmente se estaba mudando a lugares que estaban en el futuro de Bob, ¡pero ella ahora! Es como cuando Alice pasa volando junto a Bob, no solo se está alejando de él en el tiempo, ¡también se está moviendo hacia su futuro! ¡¡¿Que demonios?!! ¡La relatividad es genial!
¡Sí, esa es la forma correcta de verlo! Ese es el primer gran "salto" que la gente siempre tiene que hacer cuando aprende relatividad. Ahora tú también puedes responder miles de preguntas sobre la relatividad especial en este sitio.
Simplemente haga otra pregunta normal, ¡así es como este sitio debe funcionar!
@knzhou increíble! ¡Gracias por ayudarme hasta ahora! Solo quiero hacer estas últimas preguntas para asegurarme de que estoy respondiendo todo correctamente...*(Comenzaría un chat, ya que sé que se supone que no debemos tener comentarios tan largos, pero no sé cómo , y tampoco es una pregunta normal... Solo quiero ver si tengo las cosas bien):* Alice pasa volando a Bob, como se describe en la situación en los comentarios anteriores, a una velocidad de V , y recorre una distancia (medida por Bob) de L pag lejos de él. L pag v - Pasa el tiempo que mide Bob. L pag v γ - El tiempo que...
...Alice mide los pases para ella. L pag v γ 2 - El tiempo que Alice mide pasa en la ubicación L PAG lejos de Bob. L pag V C 2 - la cantidad por la cual el ahora de Alice está en el futuro de Bob (o él está en su pasado, lo mismo) a una distancia de L PAG (según Bob) en la dirección en la que viaja Alice cuando lo pasa y, en consecuencia, la cantidad en la que Alice está en el pasado de Bob (o él está en su futuro, lo mismo) a medida que se aleja de él. en su posición. ¿Me estoy perdiendo algo, o eso es todo? Gracias de nuevo @knzhou !!!!!!!!!
¡Suena bien! Pon a prueba tu comprensión con más de los problemas de práctica de Morin, que son elaboraciones de esta idea y que vienen con soluciones.

Respuestas (2)

Considere los siguientes eventos

1 Bob pasa a Alice, Bob pone en marcha su reloj y Alice pone en marcha el de ella. (Estos eventos son absolutamente simultáneos ya que ocurren al mismo tiempo y lugar).

2 Bob pasa el punto D y detiene su reloj. (Nuevamente, estos eventos son absolutamente simultáneos ya que ocurren al mismo tiempo y lugar).

3 Alicia detiene su reloj.

En el marco de Alice, el evento 3 es simultáneo con el evento 2: ella detiene su reloj en el mismo instante en que Bob detiene el suyo. Pero, de manera crucial, estos eventos no están ubicados en el mismo lugar, lo que significa que en el marco de Bob no son simultáneos. Según Bob, Alice no detiene su reloj hasta algún tiempo después de que él llega al punto D.

Explícitamente:

En el marco de Alice

  • 1 ocurre a la vez 0 (El reloj de Bob también dice 0 )
  • 2 y 3 ocurren a la vez t (El reloj de Bob dice t / γ )

En el marco de Bob

  • 1 ocurre a la vez 0 (El reloj de Alice también dice 0 )
  • 2 ocurre a la vez t / γ (El reloj de Alice dice t / γ 2 )
  • 3 ocurre a la vez t γ (El reloj de Alice dice t )

γ es 1 / 1 v 2 C 2

Te tengo Simón. ¡Gracias! ¿Puedes leer mi comentario debajo de la pregunta original y verificar que lo entendí correctamente?
@JoshuaRonis, parece que lo tienes, pero no te sorprendas si pasas por varios ciclos más de confusión seguidos de claridad antes de que realmente se asiente :-)
¡Eso es exactamente lo que me está pasando ahora, Simon! ¡Gracias!

La perspectiva de Bob:

  1. He llegado al punto D.
  2. En el momento que considero "ahora", calculo que Alice cree que en realidad aún no he llegado al punto D.

Esta discrepancia proviene del hecho de que "ahora" no tiene una definición independiente del marco, a menos que esté emparejado con una ubicación. Para razonar sobre esto correctamente, no necesitamos puntos en el espacio o en el tiempo, sino en el espacio-tiempo , la combinación de ubicación y tiempo considerados juntos.

Entonces, Bob llega a la ubicación D. El momento en que esto sucede, en la ubicación en que esto sucede, es el punto X del espacio-tiempo. Ahora, "ahora" puede no tener una definición independiente del marco separada de la ubicación, pero si especificamos un marco, entonces después de todo, obtenemos una definición objetiva.

El momento en que Bob llega a la ubicación D, en el marco de Bob, pero en la ubicación de Alice, es el punto de espacio-tiempo Y.

El tiempo del punto de espacio-tiempo Y, en el marco de Alice, pero en la ubicación D, es el punto de espacio-tiempo Z.

Los puntos de espacio-tiempo X y Z están ambos en la ubicación espacial D, pero no son el mismo punto, tienen tiempos diferentes. Más específicamente, Z está antes de X. Considerando el punto Y del marco de referencia de cada persona:

Marco de Alicia: En el punto Y del espacio-tiempo, la hora actual de la ubicación D está en el punto Z. Bob aún no la ha alcanzado. Marco de Bob: en el punto Y del espacio-tiempo, la hora actual de la ubicación D está en el punto X. Está justo en ese momento en la ubicación D.

Cuando Bob, en el punto X, considera el punto de vista de Alice, puede calcular que en su marco ella estaría viendo el punto Z.

Esta discrepancia no causa ningún problema porque la combinación de ubicación y tiempo, una coordenada de espacio-tiempo, es un punto absolutamente independiente del marco. Si dos personas, o una persona y un mensaje de otra, se encuentran, entonces el proceso de que cada uno de ellos llegue a la coordenada espaciotemporal de la reunión implicará una combinación de cambios de marco y tiempo de viaje que resuelve tales discrepancias.

¡Muchas gracias! Creo que lo entendí: escribí un comentario debajo de la pregunta original ... ¡espero que tenga sentido!