Οι μετρήσεις στις οποίες συμφωνούν πάντοτε δύο παρατηρητές σε σχετική κίνηση είναι η ταχύτητα του φωτός ελεύθερου χώρου και του κινούμενου αντικειμένου. Μπορεί κάποιος να εξηγήσει το αντικείμενο δύναμης;
Τι συμφωνούν οι παρατηρητές:
* ταχύτητα φωτός σε κενό (c): Αυτή είναι μια θεμελιώδης σταθερά του σύμπαντος. Ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορα κινείται ένας παρατηρητής, θα μετρούν πάντα την ταχύτητα του φωτός για να είναι η ίδια τιμή (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Αυτή είναι μια βασική αρχή της ειδικής σχετικότητας.
Τι διαφωνούν οι παρατηρητές:
* Δύναμη σε κινούμενο αντικείμενο: Η δύναμη δεν είναι * μια αμετάβλητη ποσότητα. Εξαρτάται από το πλαίσιο αναφοράς. Εδώ είναι γιατί:
* Η δύναμη είναι σχετική: Η δύναμη είναι το αποτέλεσμα μιας αλληλεπίδρασης μεταξύ αντικειμένων. Η δύναμη που βιώνει ένα αντικείμενο εξαρτάται από την κίνηση τόσο του ίδιου του αντικειμένου * όσο και του αντικειμένου με το οποίο αλληλεπιδρά.
* Διαφορετικοί παρατηρητές βλέπουν διαφορετικές κινήσεις: Φανταστείτε ότι στέκεστε σε μια πλατφόρμα αμαξοστοιχίας και ένα τρένο επιταχύνει το παρελθόν. Ένας επιβάτης στο τρένο δεν μπορεί να αισθάνεται καμία δύναμη (είναι σε ηρεμία σε σχέση με το τρένο), αλλά τους βλέπετε να κινούνται και θα έλεγαν ότι βιώνουν μια δύναμη λόγω της κίνησής τους.
Παράδειγμα:
Σκεφτείτε μια μπάλα που ρίχνεται σε ένα τρένο.
* επιβάτης στο τρένο: Βλέπει τη μπάλα να κινείται σε ευθεία γραμμή, δεν βιώνει καμία δύναμη στην μπάλα.
* Παρατηρητής στην πλατφόρμα: Βλέπει την μπάλα να κινείται σε ένα καμπύλο μονοπάτι (λόγω της κίνησης της αμαξοστοιχίας) και θα έλεγε ότι η μπάλα βιώνει μια δύναμη (κεντρομόλος δύναμη) διατηρώντας την σε αυτή την καμπύλη διαδρομή.
Η αμετάβλητη ποσότητα:
Αντί της βίας, η ποσότητα που οι παρατηρητές σε σχετική κίνηση * συμφωνούν είναι ορμή . Η ορμή είναι ένα μέτρο της μάζας ενός αντικειμένου και της ταχύτητά του. Ενώ η ταχύτητα είναι σχετική, η ορμή διατηρείται, που σημαίνει ότι η συνολική ορμή ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή.
Key Takeaway: Η δύναμη δεν είναι μια ιδέα που είναι η ίδια για όλους. Εξαρτάται από το πλαίσιο αναφοράς του παρατηρητή. Η ταχύτητα του φωτός και της ορμής είναι εκείνη που παραμένουν σταθερή ανεξάρτητα από την κίνηση του παρατηρητή.
