Делая наблюдения за частицей со скоростью 0,99с, будут ли все «медленные» объекты двигаться со скоростью 0,99с?

Ответ — да: одна «повседневная интуиция», которая все еще верна в специальной теории относительности, состоит в том, что если скорость наблюдателя B относительно A равна$v$, то скорость A относительно B равна$-v$, как и в теории относительности Галилея. Эта симметрия известна как релятивистская взаимность .

Что касается вашего беспокойства по поводу Земли, «движущейся с огромной скоростью»: представьте себе электрон в центре Земли, и представьте, что вы находитесь где-то за пределами Солнечной системы, а затем ускоряетесь до$0.99c$. Вы бы увидели, как электрон движется со скоростью$0.99\,c$. Если у вас нет проблем с относительным движением электронов (а они обычно разгоняются до скорости, которая намного ближе к скорости света, чем в ускорителях частиц), то у вас не должно быть проблем и с движением Земли: в противном случае одно только ваше изменение движения наложило бы относительное движение между удаленными объектами, которые прежде находились в покое друг относительно друга.

Дальнейший вопрос от OP

... но я думал, что большие объекты не могут иметь такую ​​скорость? Вы можете продолжать рассуждения такого рода (ещё ближе к c), пока Земля фактически не будет поддерживать скорость, близкую к скорости света — разве это не должно быть проблемой? Насколько я знаю, это могут делать только объекты без массы. Действительно ли нет никакого замедления времени (как видно из электрона), которое препятствует такого рода рассуждениям?

А, кажется, я понимаю, к чему ты клонишь. Вы правы, что только безмассовые объекты могут иметь скорость$c$. Но любой массивный объект может иметь любую относительную скорость конечной быстроты (т.е.$<c$, даже если меньше только на ус эпсилона) по сравнению с чем-либо еще. Факторы замедления времени/длины — это просто геометрические свойства: в значительной степени они аналогичны тригонометрическим функциям, которые входят в матрицы преобразования для вращений (а. Они могут иметь любое конечное значение. Другое ограничение состоит в том, что кинетическая энергия должна быть передана массивному объекту, чтобы изменить его). его состояние движения, и эта кинетическая энергия определяется выражением$(\gamma - 1) \,m_0$, где$\gamma = 1/\sqrt{1-(v/c)^2}$как отсчитывается от его инерциальной системы отсчета до изменения состояния движения (заметим, что энергия тоже относительна и зависит от системы отсчета, в которой она отсчитывается). Таким образом, эта необходимая подача энергии расходится по мере приближения относительного изменения скорости$c$. Но пока вы можете снабжать его энергией, проблем нет, по крайней мере, в теории.

Но, безусловно, возникнут практические релятивистские проблемы при ускорении до очень высоких скоростей по отношению к массивным предметам вокруг вас; см. статью Рэндала Манро «Что, если» «Релятивистский бейсбол», где он изучает некоторые из этих проблем для массивного объекта, по совпадению увеличенного до$0.9\,c$относительно атмосферы вокруг него.

Ответ положительный.

Почему «земля не может двигаться с такой огромной скоростью»?

Все движения относительны, поэтому Земля движется так быстро только относительно вашего объекта.