¿Qué es físicamente diferente acerca de un objeto en movimiento vs todavía en el espacio?

Question

Si tengo dos asteroides. Un muerto aún en el espacio y uno de los que pasan zumbando a 10.000 rpm. ¿Cuál es la diferencia entre los dos, físicamente?

Si puedo congelar el tiempo y el aspecto en el que dos de ellos - ¿qué diferencias tienen? Cómo podría uno decir que uno se mueve muy rápidamente, y el otro no?

¿Hay algún tipo de diferencia Cuántica con las partículas en frente o detrás del asteroide?

Tiene un diferente fuerza gravitacional en el espacio-tiempo que lo rodea?

No hay imágenes en línea parecen sugerir esto a medida que la Tierra se mueve rápidamente a través del espacio, pero tiene un simple, alineados golpe bajo.

Yo sólo soy un programador que está interesado en la Física y ha estado viendo demasiadas Leonard Susskind conferencias recientemente.

Answer 1

Voy a elegir a interpretar la pregunta como la especificación de que uno de los objetos es estacionario con respecto a un observador, y el otro objeto que está en movimiento con respecto al observador. Entonces la pregunta va a preguntar si el observador puede discernir la diferencia entre las dos en un instantáneo "instantánea" de los dos objetos.

Es realmente una buena pregunta, y la respuesta es sí, hay una diferencia apreciable.

Supongamos que los objetos son partículas cargadas con intrínseco momentos magnéticos. El observador verá ningún campo magnético alrededor de la "estacionaria" de la partícula, pero va a ver un campo magnético alrededor de la "mudanza" de la partícula.

Incluso en el caso de partículas no cargadas, hay una diferencia. Un observador que ve una masa en movimiento con respecto a sí mismo, ve un campo adicional además del campo gravitacional de la masa. El campo adicional es una consecuencia de la relatividad general, y es análoga a la del campo magnético que se observa en torno a un movimiento de la partícula cargada.

Answer 2

Ya que mencionas a los fenómenos cuánticos, sí. En la mecánica cuántica, la función de onda se lleva toda la información a la que una partícula puede tener, incluyendo el impulso. Usted puede ver este impulso por cuánto la fase de gira en el espacio. Si se calcula la expectativa de valor de la cantidad de movimiento de una función de onda que es plana, que tiene la misma fase en todas partes, obtendrá cero. Cualquier función que es un valor real es plana. Usted puede dar a esta función de onda del impulso multiplicando por un sistema de rotación de fase factor como $e^{ikx}$.

Para concretar más he añadido un ejemplo de un quantum de simulación hice hace algún tiempo. Se simula el unidimensional de la ecuación de Schrödinger pero grácos en 3D por lo tanto las partes real e imaginaria son dibujados. A partir de esto se puede ver de inmediato que el de abajo ha de impulso de la red debido a que la fase de la gira como un sacacorchos. Tenga en cuenta que hice la primera imagen estática porque se desarrolla en un muy extraño que pudieran distraer la atención de esta pregunta, pero en total se mueve tanto a la derecha como a la izquierda.

Así que, en conclusión, de acuerdo a la mecánica cuántica se puede ver una diferencia entre el movimiento y los objetos estáticos. Un objeto en movimiento tiene un total de rotación de fase factor que hace que la función de onda mirada como un sacacorchos. Cuanto más rápido gira en el espacio, mayor es la velocidad del objeto. En tu caso, tienes una gran y en objetos 3D que hace que sea más difícil de imaginar, pero el mismo principio se sostiene.

Answer 3

Yo sólo cubrirá el caso de los especiales efectos relativistas

En la discusión siguiente me tome el marco de uno de los asteroides. No importa que tomaremos.

Supongamos que se conocen todas las propiedades del asteroide en su propio marco del resto.Ahora, con el fin de ser capaz de decir cualquier cosa, desde una instantánea debido a efectos relativistas necesitamos tener un relativista $\gamma$ factor.

Sin embargo, desde la $v = 10,000$ mph esto corresponde a una

$$ \beta = \frac{v}{c} = 1.5 \times 10^{-5}. $$

Esto corresponde a un factor de lorentz

$$\gamma = 1.00000000011 $$

lo que significa que la posibilidad de distinguir el movimiento (en nuestro marco elegido) asteroide debido a cualquiera de nuestros relativista de la maquinaria (es decir, la contracción de longitud, efecto doppler, la dilatación del tiempo, etc.) es una causa perdida.

Otras posibilidades: no puedo ver inmediatamente cualquier otro las posibilidades reales para dos cuerpos que tienen todos los bienes en común, excepto por su velocidad (en su marco de referencia). De hecho, si usted tomó la CM marco (que es inercial) que sería pasar precisamente a la misma velocidad! Tal vez esta es una de las más elegantes argumento de que la que te he dado anteriormente, pero, al menos, refuerza la conclusión.

La adición del párrafo anterior: por supuesto, si usted sabía que la adecuada radio de $R_0$ de los planetas de antemano que podría , en principio, ser capaz de decir que ambos estaban moviendo en la $CM$ marco. Sin embargo, de nuevo, el $\gamma$ factor sería demasiado pequeño para hacer de esta una razonable medida.

Answer 4

Me acerque a esta pregunta cualitativa en la "luz" de la CMBR. En este artículo se puede ver que debido al movimiento de la Tierra con relación a la CMBR un "dipolo" se desarrolla con su eje paralelo a la dirección del movimiento relativo. Alrededor de uno de los polos de la temperatura correspondiente a la CMBR es mayor que la temperatura en el polo opuesto (algo así como un objeto que se mueve a través de un gas experimenta una mayor presión en la parte delantera que en la parte trasera). Esto significa que si un objeto se mueve en relación a la CMBR (que no debe confundirse con el éter) el lado frontal obtener una temperatura ligeramente mayor que el de la parte trasera.

Aplicando esto al caso de dos asteroides, es claro que hay una diferencia en los gradientes de temperatura de ambos. Hay dos extremos:

1. El asteroide que está muerto todavía en el espacio no tiene movimiento relativo a la CMBR, por lo visto a partir de este asteroide, el gradiente de temperatura en el que el asteroide mueve a $10 000(mph)$ es máxima.
2. El asteroide que está muerto todavía en el espacio se está moviendo en $10 000(mph)$ en relación a la CMBR (esto parece contradictorio, pero de acuerdo a la relatividad especial no se puede decir que si un objeto es en absoluto el movimiento o no, que es la razón por la que escribí no confundir el CMBR con el éter) así que, visto desde este asteroide no hay gradiente de temperatura en la otro asteroide que no se está moviendo en relación a la CMBR.

Y, por supuesto, hay un número infinito de "en medio" de los casos. Por ejemplo, si los dos asteroides se mueven con el mismo (pero de sentido opuesto) de la velocidad relativa a la CMBR, tenemos una situación simétrica y un observador en cada uno de los asteroides ve que el mismo gradiente de temperatura (dipolo) sobre el asteroide que ella ve. Ahora yo no he hecho el cálculo, pero es mi suposición de que las diferencias de temperatura entre la parte delantera y trasera del lado de los asteroides que son demasiado pequeños para medir, pero, en principio, tienen que estar ahí: la parte frontal de un asteroide en movimiento con respecto a la CMBR está en equilibrio térmico con la radiación de un cuerpo negro que tiene una temperatura más alta que el cuerpo de color negro con el que la parte trasera está en equilibrio. Es una dinámica de equilibrio a pesar de que debido a que el calor está en constante movimiento desde la parte delantera a la parte trasera.

Answer 5

Las diferencias físicas son muchos. La más obvia es que son 2 objetos diferentes.
Vamos a suponer que tienen idéntica distribución de la masa debido a que están compuestos de partículas idénticas. Su ubicación y orientación varían.
Independientemente de los efectos relativistas, es descrita como sigue, el otro en movimiento. Sin especificar un único observador marco, supongo que una mayoría de los locales de los observadores de llegar a un consenso sobre estas etiquetas. Que hace es válido considerar que los observadores como puntos de datos en sí mismos. La gravedad de la asteroide han afectado el movimiento de los observadores locales de una manera uniforme. Tiene una "esfera de influencia".
La gravedad del movimiento del asteroide se han afectado el movimiento de un conjunto diferente de observadores locales en un no-uniforme. Tiene un "huevo de influencia". El más rápido que el asteroide se mueve, el más largo y más delgado que el "huevo" se convierte en. La estela del huevo frente a la estela de la esfera será perceptible en una instantánea.

En lugar de sólo mirar a la realidad a través del marco de un observador, necesitamos considerar las perspectivas y los movimientos relativos de todos los "testigos" de los observadores, y lo más importante, los observadores cercanos que "no ver nuthin", y el patrón de la frontera entre ellos.
Como un detective canvasing la escena de un crimen para descifrar lo que ha sucedido; 2 observadores pueden tener salvajemente diferentes historias sobre lo que pasó debido a su perspectiva, igualmente válidos, igualmente cierto, pero hay una verdad mayor. El terreno de la verdad que satisface todas las observaciones.

Capitán Obvio se pregunta si esto puede ser parte de una forma más intuitiva para explicar el espacio-tiempo, la dilatación del tiempo, los escorzos. Un objeto se aproxima a la velocidad de la luz tendría tan delgada "huevo" que no afecta a los objetos perpendicular a su trayectoria.