¿Por qué ocurre la inercia?

Preguntas similares son: "¿por qué ocurre la carga eléctrica?" y "¿por qué ocurre la gravedad?" etc.

El "arte" de la física está en la identificación de las "cosas" fundamentales, cosas para las cuales la pregunta "por qué" es en realidad errónea.

Verá, si hay "cosas" fundamentales, entonces, según la definición de "fundamental", estos son los datos que aceptamos sin cuestionar. Porque, si estas cosas fundamentales se pueden explicar, no son fundamentales .

Ahora, una pregunta razonable es esta: ¿es fundamental la inercia? .

No sé.

Una forma de verlo es el teorema de Noether , que establece que, si un sistema tiene una propiedad de simetría continua, entonces hay cantidades correspondientes cuyos valores se conservan en el tiempo.

Más precisamente, considere un Lagrangiano de una partícula, moviéndose en una dimensión$x$, sujeto a una fuerza constante$F$:

Imagina ahora la transformación$x \rightarrow x + a$, dónde$a$es una constante

ves eso$L$transformar como$L \rightarrow L + Fa$

Así que si$F = 0$, el Lagrangiano es invariante por la transformación$x \rightarrow x + a$, por lo que esta transformación es una simetría continua para el Lagrangiano, y luego hay una cantidad conservada en el tiempo, que es simplemente el impulso$p = m \dot x$. Tienes$\dot p = 0$

Si$F \neq 0$, la transformación$x \rightarrow x + a$ya no es una simetría para el Lagrangiano, y el impulso$p$ya no se conserva, y tenéis$\dot p = F$