¿Nos estamos moviendo a la velocidad de la luz?

Con la expansión del universo, hemos observado directamente los objetos con un desplazamiento al rojo que indica una gran distancia de nosotros y, en consecuencia, a partir de los modelos actuales del universo, a una velocidad muy grande. ¿Se está alejando ese objeto de nosotros o nos estamos alejando de ese objeto?

Si pasa por un automóvil en dirección opuesta, pasará a una velocidad relativa de 200 km / h, pero no cree que se mueva a más de 100 km / h. Este es el marco de referencia que está utilizando, y el marco de referencia que se describe con tanta franqueza en los sitios de redes sociales, y no la velocidad relativa del otro automóvil. La velocidad relativa es inmaterial.

Para nuestro sistema solar, nos estamos moviendo a unos 200 km / s alrededor del núcleo de la Vía Láctea. No conocemos ninguna otra velocidad, porque realmente no estamos mirando más lejos que eso. No podemos ver muchas cosas más distantes que la Vía Láctea usando solo nuestros ojos.

Los científicos han podido recopilar datos de varios instrumentos y eliminar de esos datos una estrella a la vez y una galaxia a la vez para ver la radiación de fondo del Big Bang, como un débil susurro que no se puede escuchar a través del rugido de la luz de las estrellas. Esto se llama el fondo de microondas cósmico (CMB). Usted pensaría que todo debería estar moviéndose en una dirección, y debería indicar la dirección a ese punto en el espacio donde el Big Bang pudo haber iniciado. Curiosamente, el CMB nos llega desde todas las direcciones a la Velocidad de la luz. ¿Podemos asumir que la Tierra es el centro del universo, entonces? No muy probable. Tomado desde otra perspectiva, parece que en todas partes está el centro del universo.

Nada con una masa apreciable en nuestra vecindad inmediata se está moviendo más rápido que aproximadamente el 2% de la velocidad de la luz. Sobre la base de esta evidencia circunstancial, podemos concluir con seguridad que la Tierra no se está moviendo más rápido que aproximadamente el 2% de la velocidad de la luz, en relación con cualquier cosa en nuestra vecindad.

Nada en nuestro sistema solar se ha visto ir más rápido que una familia de cometas conocidos como los sungrazers (sobre todo el Gran Cometa de 1680, que no es miembro de la familia de cometas Kreutz Sungrazer) que pasan muy cerca del Sol. Velocidades con cada órbita (disminuyen de nuevo cuando se alejan del sol). Hay más de 1.800 de ellos descubiertos hasta ahora. Si pensáramos que los sungrazers están parados y nos estamos moviendo a una gran velocidad en relación con ellos, no sería más realista que imaginar que su automóvil va a 200 km / s en una zona de juegos, y sin embargo, es cierto. (Incluso si su coche está estacionado en la acera).

El sol tiene una velocidad de escape. Cualquier cosa que vaya más rápido que ese límite de velocidad ya no girará alrededor del sol y despegará en los confines del espacio para nunca volver.

No es muy probable que cualquier objeto pueda golpear nuestra Luna o nuestro planeta a una velocidad mayor que unos 45 km / s. Esa es la velocidad de escape de la gravedad del sol a una distancia aproximadamente equivalente al radio de la órbita de la Tierra alrededor del sol. Si algún objeto fuera más rápido que eso, sería altamente improbable que nos dirigiéramos en nuestra dirección. Ciertamente nunca volvería.

La velocidad máxima para nosotros es, por lo tanto, de 45 km / s, no importa cómo se mire.

La Tierra se está moviendo 30 km / s en su camino alrededor del sol. Eso es lo suficientemente rápido para mí, ya que es aproximadamente 2/3 de nuestra velocidad máxima posible. Si la Tierra se moviera más rápido que eso (o si su nave espacial lo hiciera), dejaríamos esta Zona Habitable para nunca regresar.

En pequeñas distancias, la gravedad ha revertido la expansión del universo, por lo que los cambios de blues modestos son comunes. Ni el sistema solar ni la galaxia se están expandiendo. Ni siquiera el Grupo Local, la colección de aproximadamente 75 galaxias que incluye la Vía Láctea, se expande. De hecho, el miembro más grande del Grupo Local, la Galaxia de Andrómeda, se está moviendo hacia nosotros: tiene un blueshift de 300 kilómetros por segundo.

Encontrado: el objeto que se aproxima más rápido en el universo – Scientific American: ¿una ilusión óptica?

15 cosas más rápidas en el universo – Listverse – New Horizons (16.26 km / s) ha perdido su posición de primer lugar, para ser reemplazado por Juno (73.75 km / s), y los taquiones son solo una cosa imaginaria que no existe, una construcción matemática para mantener en funcionamiento nuestro modelo actual del universo (excluí la sonda Helios de las posiciones de registro, ya que tenía el sol para acelerarlo, y se desaceleró, mientras que New Horizons y Juno no lo harán) (ver también: Hacer taquiones ¿existe?)

Helios II: el objeto hecho por el hombre más rápido que se haya construido – Hechos (70.22 km / s)

Sobrevuelo de la tierra | Misión Juno – NASA (mi bicicleta no va tan rápido y no hay trenes bala en Canadá. Sin embargo, creo que estas son estadísticas aproximadamente objetivas: puede que haya un coche extraño que vaya tan rápido como ese tren)

¿Qué tan rápido puede ir Juno? – NASA (¿en relación a qué? Juno se movía a 69,4 km / s en relación con la Tierra antes de la quema del motor de 35 minutos que la desaceleró a la órbita de Júpiter, una quema que la ralentizó solo 542 m / s – velocidad final :: 68.9 Los km / s se acercan a Júpiter, pero la Tierra se está alejando de Júpiter a unos 30 km / s.

Juno, construido para soportar entornos de radiación intensa – Infografía de la NASA

¿Nos estamos moviendo a la velocidad de la luz?

No , pero tu pregunta es casi sin sentido.

Las cosas no se mueven a ninguna velocidad en particular. Igualmente se mueven a todas las velocidades menos que la luz. Depende de lo que se mida en relación con.

Es similar al hecho de que una cosa no está a ninguna distancia en particular. En este caso, usted (naturalmente) preguntará “¿De qué?”. Entonces, la cosa está a todas las distancias menos que el radio del universo observable, porque depende de lo que mides la distancia en relación.

A medida que sucede, la Teoría de la Relatividad significa que la velocidad medida de cualquier objeto con masa en relación con cualquier marco de referencia inercial debe ser menor que la velocidad de la luz. Por lo tanto, la respuesta a la pregunta se puede dar en negativo, aunque no haya dado un marco de referencia. Sin embargo, te ayudará a comprender si aprecias que la Tierra se está moviendo simultáneamente :

  • Bastante lentamente en relación con el Sol; y
  • Cerca de la velocidad de la luz en relación con algunos rayos cósmicos (por ejemplo, protones).

Esto es así como Washington, DC es simultáneamente :

  • Bastante cerca de Nueva York; y
  • Varios miles de millas de Sydney, Australia.

Nuestra velocidad a través del espacio-tiempo es la de la luz. [1]

Hay una distancia cosmológica tal que nuestra velocidad es igual a la velocidad de la luz. [2]

Sin embargo, no existe un marco de referencia local al que nuestra velocidad de coordenadas a través del espacio sea igual a la velocidad de la luz, aunque puede estar arbitrariamente cerca de esa velocidad.

Nada de lo anterior tiene nada que ver con nuestro movimiento relativo alrededor del Sol o la Galaxia, pero es una consecuencia de la estructura geométrica del espacio-tiempo.

[1] Según lo determinado por la magnitud de nuestro 4-velocidad

[2] La Tierra está al borde de una esfera de Hubble (un conjunto infinito de ellos en realidad)

La velocidad en la relatividad es relativa. Esto significa que nuestra velocidad / velocidad solo puede ser significativa en comparación con algo (y esa cosa debe ser una partícula masiva).

La relatividad prohíbe que las partículas masivas viajen a la velocidad de la luz en relación con cualquiera de esas cosas …

Así que no. No lo parece.

De acuerdo con la teoría de la relatividad especial, un objeto que se mueve a la velocidad de la luz debería tener una masa menor. Esto se debe a que la masa de un objeto que se mueve a la velocidad [math] v [/ math] tendría una masa de [math] \ gamma m [/ math] donde [math] \ gamma [/ math] es el factor de Lorentz o [ math] \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ math].

Si [math] v = c, [/ math] tendríamos que poseer una cantidad infinita de masa, lo cual es imposible.

Por lo tanto, los que poseemos masa nunca podemos movernos a la velocidad de la luz, incluso en relación con la luz.