El movimiento

[Pola]

Estoy leyendo un libro en el que aparece una frase que me dio que pensar. La frase dice lo siguiente:

¿Tuvo nacimiento alguna vez o no el movimiento…..o no lo tuvo nunca ni nunca se acaba, sino que existió siempre y siempre existirá y es inmortal e incesante para los seres existentes, siendo como una especie de vida para todos los objetos naturales?

Me trajo a la cabeza la idea actual sobre que el movimiento en realidad siempre está referido a otro cuerpo/sistema de referencia….lo que puede hacernos pensar que el movimiento es siempre relativo, y que uno siempre puede considerar que su sistema de referencia está inmóvil, y que el que se mueve es el otro.

Si esto fuera así, parece que podría concluirse que el movimiento absoluto en realidad no existe…. en medio de un universo en el que todo se mueve.

Pensé entonces en algo de lo que pudiera decirse sin duda que se mueve. Los fotones son un buen ejemplo. Si hace un tiempo estaban en el sol, o en una estrella, y ahora están en la Tierra, es claro que se han movido.

Pero no son materiales. Sin embargo, también hay partículas (rayos gamma, electrones y otras) que sí son materiales y también nos llegan de orígenes lejanos.

Parece que si se admite el principio de localidad, sí puede decirse que hay partículas que se mueven.

Y creo que lo mismo podría decirse de las galaxias, estrellas y planetas.

Sabemos que hay una velocidad de expansión (que no se refiere al movimiento en sí de éstos objetos). Pero sabiendo cual es la velocidad de expansión, podríamos conocer dónde estaría cada galaxia dentro de “x” años. Si todas estuvieran donde hemos predicho, es que no hay movimiento. Pero si no, es que hay un movimiento propio de las galaxias.

Y parece que estamos en éste segundo caso. Se sabe por ejemplo que acabaremos chocando con la galaxia Andrómeda y que el Grupo Local se dirige hacia el Gran Atractor.

Así que creo que se puede concluir que sí existe el movimiento absoluto. (¿Qué otra opción queda?) Aunque para medirlo tengamos que hacerlo a través de las posiciones aparentes de los objetos.

Lo que entiendo que no puede haber es dos clases de movimientos: uno absoluto y otro relativo. Porque entonces tendríamos que explicar por qué las leyes físicas no detectan la diferencia entre uno y otro.

Parece entonces que lo que no existe es el estado de quietud. (Aparte de la ficción de que siempre podamos elegir un sistema de referencia respecto al cual otro esté quieto).

No parece que podamos elegir ningún objeto en el universo que esté quieto en relación al resto de ellos. No sé si esto plantea la duda de respecto a qué existe éste movimiento…

Lo que a mí me resultaría más claro es que el primer principio de la inercia, en lugar de decir que “cualquier cuerpo suficientemente alejado de otros permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme”, dijera “cualquier cuerpo suficientemente alejado de otros permanece en estado de movimiento rectilíneo uniforme”.

La frase es de Aristóteles.

[teclado]

Interesante (y extensa) reflexión.

Sin embargo, hasta donde yo sé es precisamente el movimiento absoluto el que no está definido. Por supuesto, todo se mueve siempre respecto a algún sistema de referencia (que a su vez se mueve respecto a otros), y puedes tomar sistemas de referencia de interés, como el del centro de masas de tu sistema, el gran atractor, o el que es solidario a algún cuerpo, en los que puedes realizar cálculos más fácilmente. Pero el movimiento siempre será relativo a ese sistema de referencia, y no hay ninguna diferencia en los procesos físicos que se observan desde uno u otro.

[Pola]

Buenos días Teclado.

Estoy de acuerdo con todo lo que dices.

Me parece que hay palabras que en un determinado contexto, tienen un significado algo especial. Es lo que sucede con la palabra "absoluto" cuando se utiliza en física para hablar de lo que estamos hablando aquí.

Lo único que pretendía recalcar es que el estado de movimiento puede existir "per se". So cogemos un objeto en el espacio y medimos su distancia respecto a "n" sistemas de referencia que haya a su alrededor y observamos que ésas distancias varían respecto a la mayoría de ellos, creo que se podría concluir que ése objeto se está moviendo.

Y si repetimos el experimento para todos los objetos y comprobamos lo mismo, podríamos concluir que todo se mueve.

A ésto es a lo que estaba llamando movimiento absoluto, en el sentido de que es objetivo que se está moviendo; que existe el movimiento " per se."

El porqué nosotros no podemos comprobarlo sino a través de los sentidos es un misterio. Es claro que es por el primer principio de la inercia, pero por qué ésto es así es un misterio. Por lo menos para mi.

Lo que me parece es que nos deja en una situación curiosa: el movimiento "absoluto" existe, pero no afecta a las leyes de la física y no podemos verlo nada más que respecto a otro sistema de referencia.

No sé si éso lo que nos hace entenderlo como relativo. Igual el problema está en la definición inicial de movimiento. Me refiero al cambio de distancia respecto a otros sistemas de referencia.

Gracias y un saludo.

[teclado]

Ya entiendo,

No obstante, los contextos en los que he visto que se diferencie entre un movimiento llamado "relativo" y otro llamado "absoluto", la segunda nomenclatura implica un sistema de referencia privilegiado, en el que el movimiento tiene lugar "realmente" mientras el resto de sistemas de referencia ocurre una "imagen" de dicho movimiento.

En este sentido no hay movimiento absoluto; no existe ningún sistema de referencia de este tipo en el que la física cobre más sentido que en otro. Por lo que sí, siempre hay movimiento, pero siempre es relativo, y yo diría que el movimiento existe siempre más que el movimiento es absoluto.

Un saludo.

[Pola]

Seguramente ésa manera de verlo es más correcta.

Conste que yo también estoy de acuerdo en que no hay ningún sistema de referencia que tenga más sentido que otro.

Igual se cuestión simplemente de terminología; pero ¿no te parece raro decir que el movimiento existe y a la vez que es relativo?

[teclado]

No sé si te entiendo, pero cuando se dice que el movimiento sea relativo, no se quiere decir que su existencia lo sea. Sencillamente es distinto en cada sistema de referencia, aunque es equivalente en todos. Para eso están las transformaciones de coordenadas.

Supongo que podríamos argumentar que el que un cuerpo esté inmóvil en cierto sistema de referencia no quiere decir que no haya movimiento. Podría decirse que el movimiento en sí mismo existe, aunque la magnitud que lo mide, la velocidad, sea 0, que es un valor tan existente como otro cualquiera.

[Pola]

Tienes razón. Solo es que la palabra "relativo" puede inducir a otra interpretación. El asunto de la velocidad cero también está muy bien. Un saludo

[Hawkman]

Ya entiendo,

No obstante, los contextos en los que he visto que se diferencie entre un movimiento llamado "relativo" y otro llamado "absoluto", la segunda nomenclatura implica un sistema de referencia privilegiado, en el que el movimiento tiene lugar "realmente" mientras el resto de sistemas de referencia ocurre una "imagen" de dicho movimiento.

En este sentido no hay movimiento absoluto; no existe ningún sistema de referencia de este tipo en el que la física cobre más sentido que en otro. Por lo que sí, siempre hay movimiento, pero siempre es relativo, y yo diría que el movimiento existe siempre más que el movimiento es absoluto.

Un saludo.

Espero no desvirtuar el hilo.

Es que en Relatividad Especial (RE), esa interpretación (lo que destaco en negrita) al menos a los que no tenemos mucha idea, nos parece que es lo que se dice. Me explico, en RE una consecuencia del movimiento (relativo) son los efectos relativistas sobre el tiempo y la distancia, y aquí entiendo si se distingue entre lo que se mide desde el SRI solidario al proceso observado ("en reposo") y lo que mide cualquier otro SRI. Por tanto, si hay distinción entre lo que ve uno y lo que ve otro, y además se asume que lo "real" es lo que se ve desde el SRI en reposo, de ahí las transformaciones para convertir unas medidas en las de ese SRI. Por tanto, se puede decir que lo que ven el resto de SRIs son "imágenes" de lo "real" que es lo que ve el SRI en reposo con respecto al proceso observado.

[Pola]

Gracias, Hawkman. Entiendo lo que quieres decir, pero para mi, lo real es el movimiento en sí. Según yo lo entiendo, sucede como dice Teclado, que ése movimiento "se visualiza" de distintas maneras en distintos sistemas de referencia. Entiendo que todos ellos son igual de válidos. Sólo es más conveniente utilizar uno u otro: para nosotros el nuestro.

Y me parece que "en el mundo real de ahí afuera", el estado de reposo es sólo una convención.

[teclado]

Espero no desvirtuar el hilo.

Es que en Relatividad Especial (RE), esa interpretación (lo que destaco en negrita) al menos a los que no tenemos mucha idea, nos parece que es lo que se dice. Me explico, en RE una consecuencia del movimiento (relativo) son los efectos relativistas sobre el tiempo y la distancia, y aquí entiendo si se distingue entre lo que se mide desde el SRI solidario al proceso observado ("en reposo") y lo que mide cualquier otro SRI. Por tanto, si hay distinción entre lo que ve uno y lo que ve otro, y además se asume que lo "real" es lo que se ve desde el SRI en reposo, de ahí las transformaciones para convertir unas medidas en las de ese SRI. Por tanto, se puede decir que lo que ven el resto de SRIs son "imágenes" de lo "real" que es lo que ve el SRI en reposo con respecto al proceso observado.

Es precisamente a lo que pensé que se refería Pola al principio de este hilo. Es muy tentador pensar de esta manera cuando se te presentan unas transformaciones de coordenadas como las de la RE, que no sólo son confusas a primera vista, si no que además implican al mismísimo tiempo. Pero permíteme irme por la tangente y proponerte el problema de un conejo que se asusta de su cola y da un salto desde el suelo. Estamos acostumbrados a pensar que trazaría una trayectoria parabólica, porque así nos lo han enseñado y así lo vemos a diario cada vez que estamos en presencia de tan formidable obra de la Vida en la Tierra.

Pero, ¿cómo se vería esta trayectoria desde otros sistemas de referencia? Desde el Sol, la Tierra orbita a tu alrededor. Y no sólo eso, si no que además rota sobre sí misma. Te aseguro que los conejos, cuando saltan en nuestro planeta, vistos desde ahí siguen trayectorias mucho más confusas y difíciles de calcular que las que vería un observador viajando a velocidades cuasilumínicas respecto a la Tierra. Sin embargo, me siento seguro al afirmar que un observador así no dudaría de que el conejo hubiera saltado. Es más, ese observador sería perfectamente capaz de calcular la trayectoria completa del conejo vista por cualquier otro observador.

Esto ocurre porque existe una relación unívoca entre cada punto del espacio y unas coordenadas en cada uno de los dos sistemas de referencia, y por ende existen unas ecuaciones precisas que relacionan las coordenadas de ambos sistemas de referencia. Son estas ecuaciones, y no la relación ulterior con el propio espacio lo único que podemos conocer, por el simple hecho de que nosotros mismos tan sólo somos sistemas de referencia y no dioses malvados que ostentan el poder de someter a la humanidad y el resto de formas de la materia.

Computacionalmente es preferible estudiar el comportamiento de los conejos desde una perspectiva geocentrista, pero esto no resta validez a una descripción copernicana de la naturaleza. Ambas visiones son equivalentes y representan la misma sucesión de acontecimientos, pero ambas son eso, representaciones. La realidad no es ninguna de ellas en particular; y es ambas (y otras) a la vez. Añadiendo el tiempo y unas transformaciones de coordenadas más precisas sólo añades precisión y una coordenada a tu representación del Universo.

[Hawkman]

Es precisamente a lo que pensé que se refería Pola al principio de este hilo. Es muy tentador pensar de esta manera cuando se te presentan unas transformaciones de coordenadas como las de la RE, que no sólo son confusas a primera vista, si no que además implican al mismísimo tiempo. Pero permíteme irme por la tangente y proponerte el problema de un conejo que se asusta de su cola y da un salto desde el suelo. Estamos acostumbrados a pensar que trazaría una trayectoria parabólica, porque así nos lo han enseñado y así lo vemos a diario cada vez que estamos en presencia de tan formidable obra de la Vida en la Tierra.

Pero, ¿cómo se vería esta trayectoria desde otros sistemas de referencia? Desde el Sol, la Tierra orbita a tu alrededor. Y no sólo eso, si no que además rota sobre sí misma. Te aseguro que los conejos, cuando saltan en nuestro planeta, vistos desde ahí siguen trayectorias mucho más confusas y difíciles de calcular que las que vería un observador viajando a velocidades cuasilumínicas respecto a la Tierra.

Vaya por delante mi agradecimiento y que no desmerezco el esfuerzo que hacéis por intentar aclararnos las cosas. Pero lo que planteas, aunque de una forma mas enriquecedora es igual que el ejemplo del viajero que deja caer una pelota, y si es un movimiento de caída libre o una parábola dependiendo de si se analiza visto desde el tren o desde el andén. Y desde luego desde el convencimiento de que es posible que aunque me parezca que lo entiendo, no vea cosas que resulten relevantes.

Sin embargo, me siento seguro al afirmar que un observador así no dudaría de que el conejo hubiera saltado. Es más, ese observador sería perfectamente capaz de calcular la trayectoria completa del conejo vista por cualquier otro observador.

Aquí si creo ver algo que igual es relevante. El concepto de saltado (sin discutir que pudiera describirse, dado que se puede calcular la trayectoria) sería irrelevante. Quiero decir, saltar es un tipo de movimiento que tiene relevancia para un conjunto de SRI ligados a la tierra, pero desde una perspectiva del grupo total de observadores (los que verían ese salto con una trayectoria mucho más compleja) el concepto de salto resultaría irrelevante, no sería destacable de otro tipo de trayectorias, o en el mejor de los casos solo tendría relevancia para un conjunto de SRI (los ligados a la tierra u otros grupos similares). Lo relevante que creo entender es que un conocimiento mayor provoca que ciertos conceptos muy relevantes en un marco, resulten ser solo conceptos limitados en un marco mayor. Y no quiero decir con esto, que el concepto de salto ligado a la gravedad por ejemplo no resulte relevante.

Esto ocurre porque existe una relación unívoca entre cada punto del espacio y unas coordenadas en cada uno de los dos sistemas de referencia, y por ende existen unas ecuaciones precisas que relacionan las coordenadas de ambos sistemas de referencia..

Esa es una idea muy satisfactoria hasta que "asumes" la relatividad de la simultaneidad.

Son estas ecuaciones, y no la relación ulterior con el propio espacio lo único que podemos conocer, por el simple hecho de que nosotros mismos tan sólo somos sistemas de referencia y no dioses malvados que ostentan el poder de someter a la humanidad y el resto de formas de la materia.

Claro, pero cuando aceptas esto y entiendo hay fundamento para aceptarlo (fundamento físico) a mi lo que me sugiere es que se aceptan verdades arbitrarias (no falsables) como verdades científicas. Y si bien puedo aceptar que no habrá evidencia experimental que desmienta esas verdades, también me siento obligado a aceptar que esas verdades no son excluyentes de otras verdades que permita la arbitrariedad de esa elección (por el echo de no ser falsable).

Me refiero al echo de aceptar que el movimiento es relativo en lugar de absoluto, en el sentido de que creo se puede plantear que el movimiento que podemos medir es relativo pero dentro de un marco (no físico claro está) absoluto. Y esto cambiará el concepto de movimiento relativo, que no hay duda seguirá siendo lo único que podemos medir.

Computacionalmente es preferible estudiar el comportamiento de los conejos desde una perspectiva geocentrista, pero esto no resta validez a una descripción copernicana de la naturaleza. Ambas visiones son equivalentes y representan la misma sucesión de acontecimientos, pero ambas son eso, representaciones. La realidad no es ninguna de ellas en particular; y es ambas (y otras) a la vez. Añadiendo el tiempo y unas transformaciones de coordenadas más precisas sólo añades precisión y una coordenada a tu representación del Universo.

Pues de esto hablo, de representación.

[teclado]

Reholas,

Vaya por delante mi agradecimiento y que no desmerezco el esfuerzo que hacéis por intentar aclararnos las cosas. Pero lo que planteas, aunque de una forma mas enriquecedora es igual que el ejemplo del viajero que deja caer una pelota, y si es un movimiento de caída libre o una parábola dependiendo de si se analiza visto desde el tren o desde el andén. Y desde luego desde el convencimiento de que es posible que aunque me parezca que lo entiendo, no vea cosas que resulten relevantes.

En efecto, estás poniendo otro ejemplo que ilustra perfectamente lo mismo. Sólo quise buscar otro particularmente retorcido para ilustrar que por complicado que sea el movimiento entre dos sistemas de referencia siempre existen unas ecuaciones que relacionan las coordenadas enre ellos. En RE sigue pasando lo mismo, las ecuaciones de transformación son más complicadas que las de tu ejemplo (y al menos para mí menos que en el mío), pero existen y son conocidas, y no hay ningún motivo físico para escoger un sistema de referencia u otro.

Aquí si creo ver algo que igual es relevante. El concepto de saltado (sin discutir que pudiera describirse, dado que se puede calcular la trayectoria) sería irrelevante. Quiero decir, saltar es un tipo de movimiento que tiene relevancia para un conjunto de SRI ligados a la tierra, pero desde una perspectiva del grupo total de observadores (los que verían ese salto con una trayectoria mucho más compleja) el concepto de salto resultaría irrelevante, no sería destacable de otro tipo de trayectorias, o en el mejor de los casos solo tendría relevancia para un conjunto de SRI (los ligados a la tierra u otros grupos similares). Lo relevante que creo entender es que un conocimiento mayor provoca que ciertos conceptos muy relevantes en un marco, resulten ser solo conceptos limitados en un marco mayor. Y no quiero decir con esto, que el concepto de salto ligado a la gravedad por ejemplo no resulte relevante.

Bueno, con saltar aquí me refiero simplemente a lo que el conejo hace. Se despega del suelo momentáneamente y vuelve a él. Esta frase anterior es válida en cualquier sistema de referencia conectado causalmente con el conejo. Ya sea en desde el Sol, el centro de la galaxia o viajando a velocidades cuasilumínicas describiendo una hélice cónica mientras se gira sobre uno mismo sometido a un momento de fuerzas aleatorio definido a trozos; y por supuesto desde la perspectiva del propio conejo, los acontecimientos "el conejo se despega del suelo", "el conejo pasa un rato despegado del suelo" y "el conejo vuelve al suelo" siempre se suceden en este orden. Si viajaras a velocidades mayores que la de la luz verías estos acontecimientos ocurrir en orden inverso (aunque no estarías conectado causalmente con el conejo y no podrías ver la luz que parte de ellos), pero me cuesta pensar en una situación en la que puedas encontrarte para verlos en cualquier otro orden.

En cuanto a la trayectoria que sigue, que creo que es a lo que te refieres, por supuesto carece de sentido afirmar que el conejo sigue una u otra trayectoria si no se describe el sistema de referencia en el que esto ocurre.

Esa es una idea muy satisfactoria hasta que "asumes" la relatividad de la simultaneidad.

En Relatividad el tiempo aparece como una coordenada más. En el post hablaba de espacio huyendo del tema, pero podía haber estado hablando de espacio-tiempo perfectamente. La relación unívoca entre cada punto del espacio-tiempo y las cuatro coordenadas de cualquier sistema de referencia sigue existiendo. Piensa por ejemplo en dos puntos de un papel que sostienes verticalmente que estén a la misma altura. Desde que giras el papel (me refiero a hacerlo de forma que siga estando en el mismo plano vertical) las alturas a las que se encuentran esos puntos dejan de ser la misma. Esto ocurre porque has cambiado tu sistema de refencia y ahora la relación entre cada punto del papel y tus coordenadas es distinta (aunque sigue existiendo esa relación unívoca).

Claro, pero cuando aceptas esto y entiendo hay fundamento para aceptarlo (fundamento físico) a mi lo que me sugiere es que se aceptan verdades arbitrarias (no falsables) como verdades científicas. Y si bien puedo aceptar que no habrá evidencia experimental que desmienta esas verdades, también me siento obligado a aceptar que esas verdades no son excluyentes de otras verdades que permita la arbitrariedad de esa elección (por el echo de no ser falsable).

Me refiero al Hecho de aceptar que el movimiento es relativo en lugar de absoluto, en el sentido de que creo se puede plantear que el movimiento que podemos medir es relativo pero dentro de un marco (no físico claro está) absoluto. Y esto cambiará el concepto de movimiento relativo, que no hay duda seguirá siendo lo único que podemos medir.

Pues de esto hablo, de representación.

No he empleado ningún argumento físico aquí. Quizás alguien que haya estudiado más te pueda dar alguna pista sobre la naturaleza del espacio, pero para mí en el punto que señalas el espacio es un concepto matemático abstracto definido a conveniencia y con toda la libertad de forma que cumpla con lo dicho. Particularmente desconozco esta naturaleza, pero sí conozco las transformaciones entre los distintos sistemas de referencia y que se cumplan es lo mínimo que ha de exigírsele a "lo que sea cualquier cosa" para que sea un "espacio" en este sentido. Haciendo esto no estás aceptando ninguna verdad arbitraria, si no que estás partiendo de un objeto perfectamente abstracto e imponiendole restricciones en forma de definición para que cumpla con los experimentos que conoces (las transformaciones de coordenadas).

La existencia o no de los conceptos abstractos es algo que ha traído de cabeza a los teólogos de todas las épocas y culturas, y se han librado guerras por ello. Mi postura es que si puedes pensar en ello ya está existiendo. Si partes de la idea de un Universo completamente general y del que no conoces nada, y le impones a ese concepto que cumpla con todos los experimentos que observas, lo que te queda es un modelo (una representación) de eso, de lo que observas.

En cuanto al movimiento en este espacio (espacio-tiempo si quieres) abstracto, no es algo de lo que tenga noticia que se haya estudiado aisladamente, pero estoy convencido de que este espacio no es un sistema de referencia. Como el movimiento, tal y como al menos yo me lo imagino, no deja de ser una relación entre las coordenadas en un sistema de referencia u otro, la propia idea carece de sentido, o más bien cambia de significado, en un espacio en el que las coordenadas no son un concepto que se pueda referir a él.

[Hawkman]

Gracias, es muy interesante leerte.

"Hecho" igual cuela como errata...