Los fundamentos de la física clásica parten del sentido común, por tanto, fuera del tecnicismo es fácil entender de dónde surgen los principios que constituyen la base de las leyes de nuestra ciencia.
El movimiento y la observación
En la observación de los eventos que se desarrollan en nuestro entorno, el movimiento ha resultado ser uno de los más estudiado y analizado por las mentes emblemática de nuestra ciencia. Desde un enfoque empírico y razonable se han establecido principios que validan y son compatibles con las formulaciones y modelos matemáticos que son resultado de las leyes física.
Partiendo de lo anterior, el sentido común en el mundo macroscopico nos dice que el tiempo es absoluto, es decir, un evento medido desde diferente posición tiene la misma duración, asi mismo entendemos que una distancia conocida permanece igual sin importar aque velocidad transitamos por ella.
Sin embargo al considerar el movimiento de un observador o observadores se comienza hablar de un término muy importante conocido como relatividad, esto hace referencia a la descripción de un evento según un observador y su relación con la descripción del evento desde otro observador, que está en movimiento con respecto al primero, es decir, la naturaleza de un evento evaluado desde 2 posiciones distinta y con un movimiento relativo entre ambas posiciones. Esto es un criterio que surge de nuestra particularidad como observadores, es claro pensar que la descripción de un evento varía según nuestra posición, esto es una variable que los científicos han tenido presente.
Principio clásico de relatividad
Desde Galileo, Newton e Einstein se ha tomado en cuenta el principio de relatividad clásico, el cual manifiesta que:
"Todas las leyes de la naturaleza deben ser la misma para todos los observadores que se mueven los unos con respecto a los otros a velocidad constante"
Lo cual significa que a pesar de apreciar un mismo evento desde diferente posición, las leyes de la mecánica clásica son las misma, es decir, todo lo relacionado a la cinemática y la dinámica, pero ojo para observadores en velocidad constante o en reposo, de aquí se desprende que para los observadores que se encuentra en estas condiciones no se puede diferenciar si están en reposo o a velocidad constante, es decir, no existe un reposo absoluto o como diría Einstein un el "movimiento absoluto no existe", ya que como mencionamos todo depende desde el observador o marco de referencia.
Marco de referencia
He aquí la importancia del marco de referencia (inercial) o observador , en la base de las teorías que dan explicación al comportamiento de la naturaleza. Fíjesen que a pesar que se utiliza la palabra relatividad, pareciera no existir tal concepto para las leyes de la mecánica, pues como mencione son las misma para los diferentes observadores, esto es porque el momentun, la energía, las leyes de newton todas permanecen invariante tras una transformación galilena, como la explicada en este post pero ya eso no es tan común.
Por otro lado el marco referencia es lo que da sentido a la escala numérica en nuestro mundo físico, porque ¿como establecemos un cero o un finito sin un punto de referencia? , el infinito podríamos ser nosotros con respecto a otros observadores que esten muy lejos de nuestro planeta, pero en nuestro caso somos el punto de partida sobre el cual comenzamos a contar distancias astronómicas.
Es de sentido común pensar en el marco de referencia como un observador, que está siempre en movimiento con respecto a otro observador, pero a velocidad constante, sin embargo en la cotidianidad no sucede así, pues los observadores siempre experimentamos aceleración, incluso si consideramos nuestro planeta como un marco de referencia, este sería no inercial debido a la rotacion, pero esto ya no pertenece al sentido común, sin embargo su explicación podría hacerlo en otro post.
Por ahora solo me limitó al pensamiento que la compresion de la física parte del sentido común del ser humano, y aún cuando esté no funciona para describir o dar explicacion a otros fenómenos más complejos, como lo que ocurre en la mecánica cuántica y los fenómenos relativista de partículas que se acercan a la velocidad de la luz, se sigue haciendo uso de la intuición o de lo práctico para tratar de entender estos fenómenos naturales.
Referencia:
- Virgilio Acosta, Física moderna.
- M. Alonso, E. Finn, Física vol. 1 Mecánica.
- Página web 1
- Página web 2