Wenn Sie Beobachtungen von einem Teilchen bei 0,99 c machen, werden sich alle "langsamen" Objekte bei 0,99 c bewegen?

Die Antwort ist ja: Eine „alltägliche Intuition“, die immer noch in der speziellen Relativitätstheorie gilt, ist, dass die Geschwindigkeit des Beobachters B relativ zu A ist$v$, dann ist die Geschwindigkeit von A relativ zu B$-v$, genau wie in der Galileischen Relativitätstheorie. Diese Symmetrie ist als relativistische Reziprozität bekannt .

Zu Ihren Bedenken, dass sich die Erde "mit enormer Geschwindigkeit bewegt": Stellen Sie sich ein Elektron im Zentrum der Erde vor und stellen Sie sich vor, Sie befinden sich irgendwo außerhalb des Sonnensystems und beschleunigen dann darauf$0.99c$. Sie würden sehen, wie sich das Elektron bewegt$0.99\,c$. Wenn Sie kein Problem mit der Relativbewegung der Elektronen haben (und sie werden routinemäßig viel näher an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt als in Teilchenbeschleunigern), dann sollten Sie kein Problem mit der Bewegung der Erde haben: Andernfalls würde Ihre Bewegungsänderung allein auferlegen Relativbewegung zwischen weit entfernten Objekten, die früher relativ zueinander ruhten.

Weitere Frage von OP

... aber ich dachte, es sei unmöglich, dass große Objekte diese Art von Geschwindigkeit haben? Sie können diese Art von Argumentation (immer näher an c) fortsetzen, bis die Erde tatsächlich fast die Lichtgeschwindigkeit beibehält - sollte das nicht ein Problem sein? Soweit ich weiß, können das nur Objekte ohne Masse. Gibt es wirklich keine Zeitdilatation (vom Elektron aus gesehen), die diese Art des Denkens verhindert?

Ah, ich glaube, ich verstehe, worauf du hinauswillst. Sie haben Recht, dass nur masselose Objekte eine Geschwindigkeit von haben können$c$. Aber jedes massive Objekt kann jede relative Geschwindigkeit von endlicher Schnelligkeit haben (dh$<c$, wenn auch nur um einen Epsilon-Schnurrhaar weniger) relativ zu allem anderen. Die Zeit-/Längen-Dilatationsfaktoren sind einfach geometrische Eigenschaften: ziemlich analog zu den trigonometrischen Funktionen, die in die Transformationsmatrizen für Drehungen eingehen (a Sie können jeden endlichen Wert haben. Die andere Einschränkung besteht darin, dass einem massiven Objekt kinetische Energie zugeführt werden muss, um sich zu ändern sein Bewegungszustand, und dass kinetische Energie gegeben ist durch$(\gamma - 1) \,m_0$, Wo$\gamma = 1/\sqrt{1-(v/c)^2}$gemessen von seinem Trägheitssystem vor der Änderung des Bewegungszustands (beachten Sie, dass auch Energie relativ ist und von dem Referenzsystem abhängt, von dem aus sie gemessen wird). Somit divergiert diese benötigte Energiezufuhr, wenn sich die relative Geschwindigkeitsänderung nähert$c$. Aber solange man ihm die Energie zuführen kann, ist das zumindest theoretisch kein Problem.

Aber es gäbe sicherlich praktische relativistische Probleme beim Beschleunigen auf sehr hohe Geschwindigkeiten relativ zu massivem Zeug um Sie herum; siehe Randal Munroes "What If"-Artikel "Relativistic Baseball", in dem er einige dieser Probleme für ein massives Objekt untersucht, das zufällig auf$0.9\,c$relativ zur umgebenden Atmosphäre.

Die Antwort ist ja.

Warum „sollte es nicht möglich sein, dass sich die Erde mit so enormer Geschwindigkeit bewegt“?

Alle Bewegungen sind relativ, also bewegt sich die Erde nur relativ zu Ihrem Objekt so schnell.