Una gran confusión con respecto a los 2 experimentos mentales de la Relatividad de la Simultaneidad que conduce a otras confusiones.

Simplemente presentaré mis argumentos porque los argumentos correctos serían hechos conocidos.

Entonces, en el experimento en el que se emite un destello de luz en el centro de un tren en movimiento justo cuando los 2 observadores se cruzan (un observador está parado en el punto medio del tren y el otro observador en la plataforma), el observador de la plataforma ve la parte trasera del tren moviéndose hacia el destello de luz y la parte delantera alejándose de la velocidad de la luz. Como la velocidad de la luz es constante y la luz tiene que moverse una distancia considerablemente menor para encontrarse con la parte trasera, el observador del suelo dice que el destello de luz alcanza primero la parte trasera y luego llega a la parte delantera.Pero el observador del tren está en reposo con respecto al tren y la distancia entre la parte delantera y él y la parte trasera y él es la misma. Además, la velocidad de la luz es la misma en su marco y, por lo tanto, dice que los destellos de luz alcanzan la parte trasera y la parte delantera exactamente al mismo tiempo (este punto es crucial).

Ahora tomando el otro experimento en el que los destellos de luz golpean los extremos del tren y la plataforma al igual que los 2 observadores (1 en el medio del tren y el segundo en el centro de la plataforma). El observador de la plataforma ve los destellos de luz al mismo tiempo porque los destellos viajan a la misma velocidad a la misma distancia (punto importante en esta discusión del marco del suelo, ya que creo que el observador del suelo está en reposo con respecto al suelo y, por lo tanto, ve el parpadea al mismo tiempo). Pero dado que el observador del tren se está moviendo hacia la parte delantera y alejándose de la parte trasera, primero ve la luz parpadear desde la parte delantera (este es el argumento seguido). Pero en el marco del tren, el observador del tren está en reposo (al igual que el observador del suelo está en reposo con respecto al suelo y el observador del tren estaba en reposo con respecto al suelo). t al tren del ejemplo anterior). Entonces, dado que en el marco del tren, el observador del tren está en reposoy la distancia entre la parte delantera y él y la parte trasera y él es la misma y la velocidad de la luz es la misma en su marco, debe decir que los destellos de luz lo alcanzan al mismo tiempo (tal como había dicho en el ejemplo anterior).

Debe decir que los destellos le llegan al mismo tiempo (el caso es exactamente similar al caso anterior del observador del tren. En ambos casos está en reposo sobre el tren).

Entonces, hasta donde yo creo:

1) El observador en tierra debe decir: "Según yo, veo los destellos al mismo tiempo, pero el observador del tren debe ver los destellos en diferentes momentos". 2) Y el observador del tren debería decir que "veo los destellos al mismo tiempo, pero el observador en tierra no debería".

Entonces, el observador en tierra debería decir que el observador del tren ve los destellos en diferentes momentos, pero el observador del tren dice que ve los destellos al mismo tiempo.

Entonces, ¿por qué y dónde me equivoco? ¿Debo estar perdiendo algún hecho ridículamente simple? Lo siento si es una pregunta demasiado ridícula, pero me falta un hecho simple y no puedo encontrarlo.

También siguiendo el segundo experimento y las líneas debajo de él en negrita (mis conclusiones), digo que si el observador terrestre mide el tiempo en su reloj como Ta y predice que el tiempo en el reloj del observador del tren será T a b , entonces diría T a b > T a (Esto debería ser la dilatación del tiempo. T a b se calcula con precisión mediante transformaciones de Lorentz). Pero el observador del tren mediría el tiempo en su marco para ser T b y esto T b debe ser igual a T a .

Entonces, la dilatación del tiempo (argumentos similares a la contracción de la longitud del abeto) debería ser que el observador del suelo debería decir "según yo, ha pasado una cierta cantidad de tiempo en mi marco, pero según yo, el tiempo que pasó en el marco del observador del tren debería ser más que eso pasado en mi propio marco (para los mismos 2 eventos que ocurrieron en mi marco y en su marco). Pero el observador del tren mantendría que yo experimenté exactamente el mismo tiempo en mi marco que el observador del marco terrestre en su propio marco. , pero es el observador de tierra el que según yo ha medido mayor tiempo.

En pocas palabras, estoy diciendo que tanto el observador experimenta el mismo tiempo en sus propios marcos (sin dilatación del tiempo en su propio marco como ellos mismos) pero según ellos, el otro debería experimentar un intervalo de tiempo más largo (dilatación del tiempo).

¿Es incorrecto este razonamiento y, de ser así, dónde?

¡Perdóname si mis argumentos son ridículamente tontos porque soy un principiante en Relatividad!

¿No echas de menos que el andén retrocede en el marco de referencia del tren?
@SolenodonParadoxus No, no me estoy perdiendo ese hecho. De hecho, el observador del tren dirá que el observador del suelo no vio los destellos juntos porque para él el suelo se mueve hacia atrás.
Es un poco extraño que un observador plantee la hipótesis de lo que diría otro observador. Supongamos que ambos observadores hacen observaciones. El observador en el tren ve dos eventos que ocurren uno tras otro, y el observador en tierra los ve simultáneamente. La situación es exactamente lo contrario del (comúnmente conocido) experimento mental, solo tienes que reemplazar el tren y la plataforma. ¿O no es esto lo que estás preguntando?
@SolenodonParadoxus No, digo que el observador del tren debe decir que los destellos lo alcanzan al mismo tiempo porque está en reposo en el marco de su tren. Dado que está en reposo en su marco, a él los destellos deben llegar al mismo tiempo. Es exactamente similar al primer experimento donde el destello de luz se emite en el centro de un tren EN MOVIMIENTO y el observador del tren dijo que los destellos llegaron a los extremos al mismo tiempo. Esta vez, los destellos comienzan desde el final y obviamente llegarán al centro al mismo tiempo porque el observador está en reposo en el tren.
Eso si los destellos ocurren simultáneamente, sí. Pero en este caso suceden uno a la vez en el marco de referencia del observador desde el suelo, por lo que el observador desde el suelo los ve uno a la vez (no porque algo se mueva hacia o contra el haz de luz, sino simplemente por la relatividad de la simultaneidad).
@SolenodonParadoxus No pude entender exactamente lo que estás diciendo. ¿Puedes por favor elaborar? Estoy diciendo que el observador en tierra dice que ve los destellos juntos pero el observador en tren no, pero el observador en tren dirá que los ve juntos pero el observador en tierra no.
He publicado una respuesta detallada, por favor, eche un vistazo.
Su segundo punto, antes de "Hasta ahora, creo", es el ejemplo de Einstein en bartleby.com/173/9.html . Einstein no está de acuerdo contigo. Creo que tienes razón y que Einstein está equivocado, pero tiene cierta reputación de tener razón.

Respuestas (2)

Comencemos con el observador de tierra. Supongamos que en su marco de referencia, los dos destellos ocurren simultáneamente. Los rayos de luz se acercan a él desde ambos lados con la misma velocidad, por lo que ve que los destellos suceden al mismo tiempo.

Pero el tren se está moviendo, por lo que el observador desde el suelo ve que el primer rayo alcanza a la persona en el medio del vagón antes que el segundo.

Ahora considere el observador del tren. Como ya hemos supuesto que los dos destellos ocurren simultáneamente en el marco de referencia del suelo, por la relatividad de la simultaneidad ocurren uno por uno en el marco del tren. Entonces, a pesar del hecho de que la luz todavía se acerca al observador con la misma velocidad desde ambos lados, el observador del tren los ve en consecuencia simplemente porque suceden en consecuencia, y el observador en tierra no se equivoca.

Ocurre lo mismo si suponemos que en el sistema de referencia del tren se producen simultáneamente ambos destellos, pero en este caso hay que intercambiar los dos observadores.

Así la Relatividad Especial triunfa una vez más para sobrevivir un día más hasta que otro joven entusiasta cuestiona su autoconsistencia :)

Tengo todo hasta el punto "por la Relatividad de la Simultaneidad, suceden uno por uno en el marco del tren". Pero, ¿por qué debido a la relatividad de la simultaneidad suceden uno por uno (probablemente aquí es donde no entiendo el razonamiento y este es el punto de confusión?) ¿Quiere decir que el observador del tren ve los destellos juntos pero aún así no ocurren simultáneamente en su marco? Estaba pensando que debería verlos simultáneamente porque está en reposo (consulte el primer experimento mental en el que el observador del tren ve los destellos golpear los extremos del tren en movimiento simultáneamente...
La simultaneidad de eventos es relativa. Si un cuadro ocurren al mismo tiempo, no es cierto para otro cuadro. Esta es una consecuencia bien conocida de la relatividad especial. En realidad, el experimento mental que describiste demuestra la relatividad de la simultaneidad, porque de lo contrario los dos observadores no estarán de acuerdo.
Entonces, ¿me equivoco al decir que los destellos llegan al observador del tren simultáneamente según él?
@Shashaank Sí. Llegan al observador secuencialmente porque los destellos ocurren secuencialmente.
Oh, está bien, llegan secuencialmente ya que suceden secuencialmente. Creo que lo tengo. Tu último comentario lo dejó claro.
@Shashaank tenga en cuenta que dado que los destellos ocurren secuencialmente debido a la relatividad de la simultaneidad, su experimento mental puede usarse para probar la relatividad de la simultaneidad.
Sí tienes razón. Este experimento puede probar que la simultaneidad es un concepto relativo. Gracias !

La clave para comprender la dilatación del tiempo radica en la idea de que la aceleración/desaceleración no es relativa, mientras que la velocidad/momento sí lo es. No leí toda tu publicación, pero casi puedo garantizar que esta es la confusión que estás teniendo.

Pero no he hablado de aceleración en ninguna parte de toda la pregunta. El tren tiene una velocidad constante sólo
Ok, lo siento, tu pregunta parece ser ridículamente complicada, es un poco difícil para mí seguirla. Un destello en el medio del tren alcanzará a ambas personas al mismo tiempo desde la perspectiva del láser. Desde la perspectiva de cada persona en el tren, les llegará primero porque la luz tiene que viajar de la otra persona a ellos. De la persona en la estación depende de dónde se encuentran los viajeros en relación con él y qué luz le llega primero. Es simple matemática y geometría.
Creo que no entendiste la pregunta. Lea la pregunta nuevamente y @ SolenodonParadoxus responda.
Quiero decir que es lo mismo que acabo de decir con una semántica diferente. La razón por la que el observador estacionario ve que la luz llega primero a la parte trasera del tren es porque la parte trasera del tren está más cerca de él que la parte delantera, menos distancia = más rápido para que la luz viaje. La única forma en que ve lo que ve el pasajero del tren es si observa que las luces golpean la parte delantera y trasera del tren al mismo tiempo que está a la misma distancia de esos lugares. Cualquier otra cosa estará sesgada hacia un lado o hacia el otro porque la distancia que la luz de adelante y atrás tiene que recorrer será diferente.