Relativity and simultaneity: A look at the structure of time
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- čas přidán 27. 05. 2024
- The notion of simultaneity in special relativity is a vital consequence of the theory's postulates. This idea reveals to us that the chronological order of events is not absolute, but depends on the observer and their relative speed. This implies that events that are simultaneous for one observer in an inertial frame of reference may not be simultaneous for another observer in relative motion. This relativity of simultaneity is fundamental to the structure of special relativity. All surprising results, every paradox of relativity is resolved by considering the relativity of simultaneity, which states that two events separated in space and simultaneous in a general reference frame are not simultaneous in another inertial reference frame that moves relative to the first. That's what we're going to talk about here in this video.
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* This content had the technical and scientific contribution of Prof. Dr. Thaciana Malaspina
(CV lattes.cnpq.br/2600060786895700)
* Link to my Lattes CV (Eudes Fileti): lattes.cnpq.br/5294929829300325
BASIC REFERENCES
[1] Bertrand Russell; ABC of Relativity, Originally published in 1925, the book was revised by Felix Pirani (professor emeritus at the University of London) in the 1958 and 1969 editions, under Russell's supervision. Pirani also coordinated the 1985 edition, after the author's death. It was this last revised version that was used in this series.
[2] Bernard Schutz; Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity, Cambridge University Press; 200.
[3] Domenico Giulini; Special Relativity: A First Encounter - 100 Years since Einstein, Oxford University Press, 2005.
[4] Martin Gardner; Relativity Simply Explained, Dover edition, first published in 1997. This edition provides new updates on the status of experimental confirmations of the theory.
[5] Albert Einstein; Relativity: The Special and General Theory, Dover, 2010 re-edition.
[6] Richard Wolfson; Simply Einstein - Relativity Demystified, Editora Norton & Company; Reprint edition, 2003.
[7] Roberto De Andrade Martins; The Historical Origin of Special Relativity, Physics Bookstore; 2015.
[8] University Physics: with modern physics. 13th ed., Freedman, Young, Sears and Zemansky, Addison Wesley.
[9] The Feynman Lectures on Physics, Feynman, Leighton and Sands. Basic Books.
[10] Basic Physics Course: Mechanics (Volume 1), Nussenzveig. Blucher.
[11] Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 10th ed., Serway and Jewett, Jr., Cengage Learning.
[12] Physics. 5th ed., Walker., Pearson.
[13] Physics. 9th ed., Cutnell and Johnson, Wiley & Sons.
[14] Physics for scientists and engineers: a strategic approach with
modern physics, 4th ed., Knight, Pearson.
[15] Conceptual Physics, 10th ed., Hewitt, Pearson.
[16] Modern Physics, 6th ed., Tipler and Llewellyn, W. H. Freeman and Company.
[17] Concepts of Modern Physics, 6th ed., Arthur Beiser, McGraw-Hill.
[18] Article that improves the quality of the Michelson-Morley Experiment; journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.90.060402
[19] physics.weber.edu/schroeder/r5/
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Excelente vídeo! Obrigado por dedicar tempo a compartilhar conhecimento.
Você falou pra eu aguardar o próximo vídeo. Ta ai o que eu queria assistir. Valeu!
Excelente vídeo 👏🏽
Essa sempre foi minha dúvida. Vou estudar mais, mas a forma como o Sr. Explicou, me aproximou do conhecimento.
@antoniocarlosformaggio2919 Excelente Antonio, é muito bom saber disso. Fica a dica, assista a série desde o início, porque o conhecimento é encadeado e assim sua compreensão será maior! Segue o link: ttps://czcams.com/play/PLijIUMs9xx0w61aa3Uv4vXjGeZp7QqRqD.html Abraço, Eudes.
Vídeos que são obras de arte. Melhoras vídeos que ja assisti sobre o tema.
Caro Raphael, muito obrigado pelo elogio. Fico feliz que você esteja acompanhando essa série. Abraço, Eudes.
Excelente vídeo!
Professor, há na física e na matemática várias situações em que o "negativo" tem um significado real. Caso algo superasse a velocidade da luz, isso atingiria o conceito de causalidade visto que seria possível, teoricamente, que alguma ação pudesse acontecer antes de sua causa. Pra um fóton não há passagem do tempo, pra algo mais rápido que ele, o tempo se moveria "pra trás". Não se aceita isto porque parece que a lógica de que a causa precede a consequência é algo inescapável. Mas será mesmo? Quero especular que a noção de caos ou impossibilidade pode ser algo próprio de nosso universo e que pra uma outra configuração de leis e estruturas físicas, esse caos poderia ser algo trivial. Seu vídeo foi o ponto de partida para estas elucubrações, obrigado e parabéns pelo trabalho.
Wtongeral, não há na física clássica (incluindo a relatividade) a violação do princípio da causalidade. E mesmo na física quântica ainda há uma preservação estatística da causalidade, a especulação sobre universos com diferentes leis físicas abre um campo vasto de imaginação. Nossa compreensão da causalidade é profundamente enraizada nas leis da física que conhecemos. Mas isso não exclui a possibilidade de que outras formas de causalidade possam existir em outros contextos teóricos. Apesar disso, mesmo nesses contextos, devemos sempre estar atentos para o fato de que estaremos no domínio da teoria sem evidências empíricas para fundamentar as ideias. Grande abraço, Eudes.
Parabéns Eudes, sua didática é uma verdadeira solução para neófitos como eu em física, mas que gostariam de entender melhor esse mundo fascinante. Sigo relativamente confiante e simultaneamente apreensivo, mas um sentimento não depende do outro, só nao sei dizer se isso é bom! 🤓
Caro Luis, fico feliz que ainda esteja acompanhando a série. Ela vai ficar um pouco mais tensa, mas depois eu volto a falar de fenomenologia, e daí a compreensão ficará mais acessível. Abraço, Eudes.
Duas sugestões para as biografias Mauricio Rocha e Silva e o filósofo Karl Popper
Oi, Professor... Que bom que o senhor abordou a relatividade da simultaneidade!! Uma dúvida me assalta há já muito tempo: No emaranhamento quântico se usa muito o conceito de simultaneidade para descrever o comportamento de partículas emaranhadas. EM PRINCÍPIO, se duas partículas estão emaranhadas, uma leitura feita numa delas aqui permite que conheçamos INSTANTANEAMENTE o estado da outra partícula mesmo que ela esteja muito longe da primeira. Isso não viola a relatividade da simultaneidade? Em que sentido podemos dizer que o colapso da função de onda se dá instantaneamente nas duas partículas se a simultaneidade é relativa?
@sidneimigueldossantossidne9426 Olá Sidnei, na teoria quântica, principalmente não fenômenos envolvendo essencialmente a luz, há muitas sutilezas: interpretações, alternativas, não-localidade, causalidade, velocidades superluminais, embora algumas dessas propriedades surgem apenas em algumas interpretações. O emaranhamento quântico será tratado em detalhes na nossa próxima séries, que já vem sendo preparada, sobre a Teoria Quântica. Abraço, Eudes.
Obrigado pela resposta, Professor. Aguardo ansiosamente os outros vídeos dessa série e os vídeos sobre a teoria quântica. Abraço, Sidnei.
Esse video vai me ajudar a parar de pensar na pergunta que fiz no outro vídeo: 'Como podem 2 pessas terem tempos diferentes se compartilham a mesma realidade?". O que manda é o referencial, certo?
Olá Raphael, provavelmente a resposta para essa pergunta você encontrará nos próximos vídeos! Aguarde. Abraço, Eudes.
Ótima explicação Professor Eudes. Então podemos concluir que a simultaneidade é subjetiva, dependendo de um eixo referencial específico, enquanto a causalidade pressupõe um encadeamento sequencial de “causa e efeito”, em que um acontecimento é inevitavelmente precedido do que o causou?
Sim Cátia, a simultaneidade é subjetiva sempre. A causalidade também é, pelo menos na física clássica. Na teoria quântica, no reino das partículas elementares, há controvérsias sobre esse princípio. Vou falar disso em detalhes na série sobre Fenômenos Quânticos. Abraço, Eudes.
Obrigada 😊
@@catiagomesvasconcelos Catia, eu que agradeço. Gosto de responder suas às suas colocações; são bem colocadas e inteligentes. Abraço, Eudes.
duas sugestões para as biografias o cientista Mauricio da Rocha Silva e o filósofo karl popper Mauricio da Rocha e Silva foi um cientista que inventou o medicamento captopril
tudo depende do ponto de vista 🌌
Você disse que não seria possível uma pessoa atingir velocidade próxima a da luz por questões fisiológicas. Mas É possível atingir velocidade próximas a velocidade da luz com uma aceleração constante de 10 m/s2 por um período próximo de 1 ano. E uma pessoa resiste a essa aceleração
Só o que impediria seria a própria velocidade, uma hora você ficaria com uma velocidade tão alta que entraria em colisão com as moléculas de um jeito quase nuclear, lembra que a resistência do ar é diretamente proporcional a v², outros tipos de resistência das partículas também, essa possibilidade que você citou talvez seja possível no vacuo absoluto, mas só p professor para confirmar se isso não teria relevância (sem esquecer do efeito da temperatura com outras partículas, que é diretamente proporcional ao movimento das particulas)
A dificuldade seria manter essa aceleração à medida que a velocidade fosse crescendo. Seria necessária uma força cada vez maior para manter a aceleração constante (diferentemente do que ocorreria na mecânica newtoniana) por causa do fator de Lorentz que multiplica o momento do corpo.
Olá Marcons, de fato como mencionado nessa thread, a dependência da aceleração com a velocidade não é linear. A inércia de um corpo tende ao infinito e uma força infinita seria necessária para continuar acelerando este corpo. Eudes.
Sou masoquista.
Quando mais complicado, mais prazeroso é procurar a solução.
entao Tudo acontece ao mesmo tempo?!
@esterester7853 Olá Ester, mais precisamente, a quebra da simultaneidade dos eventos nos diz que, se para uma pessoa parada dois eventos ocorrem ao mesmo tempo, para outra pessoa que se move em relação a estes mesmos eventos, eles não serão mais simultâneos.
eu estou vivo e morto ao mesmo tempo? 😳😳😳
Kkk, igual ao gato do Schorodinger? Vc. sabe o que o veterinário do gato do Schorodinger disse pra ele? - Sr. Schorodinger tenho uma boa e uma má notícia para dar para o Sr., só que no seu caso vou tentar dar as duas ao mesmo tempo!😂🙀