Principio de relatividad especial y general
El principio fundamental, que constituía el eje de todas nuestras consideraciones anteriores, era el principio especial de la relatividad, es decir, el principio de la relatividad física de todo movimiento uniforme. Analicemos una vez más su significado detenidamente.
Era en todo momento evidente que, desde el punto de vista de la idea que nos transmite, todo movimiento debe considerarse únicamente como un movimiento relativo. Volviendo al ejemplo que hemos utilizado con frecuencia del terraplén y el vagón de ferrocarril, podemos expresar el hecho del movimiento que aquí tiene lugar en las dos formas siguientes, ambas igualmente justificables:
(a) El carruaje está en movimiento con respecto al terraplén.
(b) El terraplén está en movimiento con respecto al vagón.
En (a) el terraplén, en (b) el carruaje, sirve como cuerpo de referencia en nuestra exposición del movimiento que tiene lugar. Si se trata simplemente de detectar o de describir el movimiento en cuestión, es en principio indiferente a qué cuerpo de referencia refiramos el movimiento.
Como ya se ha dicho, esto es evidente por sí mismo, pero no debe confundirse con la afirmación mucho más amplia denominada «el principio de relatividad», que hemos tomado como base de nuestras investigaciones.
El principio del que nos hemos servido no solo sostiene que podemos elegir igualmente el tren o el terraplén como nuestro cuerpo de referencia para la descripción de cualquier evento (pues esto también es evidente por sí mismo). Nuestro principio afirma más bien lo siguiente: si formulamos las leyes generales de la naturaleza tal como se deducen de la experiencia, haciendo uso de
(a) el terraplén como cuerpo de referencia, (b) el vagón de ferrocarril como cuerpo de referencia,
entonces estas leyes generales de la naturaleza (p. ej., las leyes de la mecánica o la ley de la propagación de la luz en el vacío) tienen exactamente la misma forma en ambos casos. Esto también puede expresarse de la siguiente manera: para la descripción física de los procesos naturales, ninguno de los cuerpos de referencia , es privilegiado (lit. "especialmente distinguido") en comparación con el otro. A diferencia de la primera, esta última afirmación no tiene por qué cumplirse necesariamente a priori; no está contenida en los conceptos de "movimiento" y "cuerpo de referencia" ni es deducible de ellos; solo la experiencia puede decidir sobre su corrección o incorrección.
Hasta el presente, sin embargo, de ningún modo hemos mantenido la equivalencia de todos los cuerpos de referencia en relación con la formulación de las leyes naturales. Nuestro proceder ha sido más bien el siguiente. En primer lugar, partimos del supuesto de que existe un cuerpo de referencia cuyo estado de movimiento es tal que con respecto a él se cumple la ley galileana: una