¿Cómo sabemos que la velocidad de la luz es la velocidad más rápida posible en el universo y existen teorías alternativas que sugieren que hay velocidades más rápidas?

Answer 1

Estás haciendo esta pregunta en un momento interesante. Solo la semana pasada ( edición: la respuesta se escribió en 2014 ) se publicó este documento en el servidor de preimpresión ArXiv: Primera evidencia de una corrección a la velocidad de la luz

En cualquier caso, sin tener en cuenta ese documento, la respuesta más sencilla a su pregunta es: no lo hacemos. Tal como sucede, es simplemente que en nuestras mediciones nunca hemos visto nada que supere la velocidad de la luz en el vacío, y tenemos excelentes predicciones teóricas de este ultimátum que se han mantenido durante esos años. El número de observaciones y el éxito de la teoría hasta ahora han sido suficientes para aliviar a las personas que quieren saber cómo se puede decir que esta alta velocidad es insuperable.

¿Por qué sería el más rápido? Resulta que, en teoría, esa es la única forma conocida de conciliar correctamente la teoría del electromagnetismo con la teoría del movimiento relativo en la mecánica. El electromagnetismo predice un valor constante para la velocidad de la luz, independientemente de la velocidad a la que se esté moviendo, el movimiento relativo predice que las diferentes personas que se mueven a diferentes velocidades lo medirán de manera diferente. Para resolver esto, debe afirmar que nada puede ir más rápido que la luz, y que las leyes de la mecánica deben modificarse para que siempre mida la luz a la velocidad a la que está en el vacío, sin importar qué tan rápido lo haga. vamos Si algo fuera más rápido que la luz en un vacío, entonces las leyes de la física tal como las conocemos no podrían describir ese objeto en ningún sentido significativo.

Como resultado, es posible reducir la velocidad de la luz en los sistemas materiales, en cuyo caso es posible enviar cosas a través de ese medio más rápido que la luz. Esto se ha hecho, y se manifiestan efectos interesantes como la radiación de Cherenkov (radiación de Cherenkov).

Supongo que la mejor respuesta a su pregunta sería: no lo hacemos, pero todo lo que hemos visto hasta ahora parece estar de acuerdo con esa hipótesis.

Answer 2

Primero, no soy un físico, pero leo mucha física. Ya sabemos (en relatividad especial básica) que es posible viajar algunos años luz en pocos meses debido a la contracción de Lorentz-Fitzgerald. A medida que se acerca la velocidad de la luz, su tiempo disminuye (en relación con un observador externo), por lo que en su marco de referencia local, de hecho, va más rápido que la velocidad de la luz, PERO no puede medir este hecho; el espacio fuera de su nave espacial se contrae en la dirección de su movimiento en función de su velocidad, por lo que ahora parece que está viajando una distancia mucho más corta para el tiempo que está viajando. Es imposible medirte a ti mismo como moviéndote más rápido que la velocidad de la luz; cualquier medición en el momento adecuado hará que parezca que se está moviendo más lento que la velocidad de la luz. Cuanto más te acercas a la “velocidad de la luz”, más corta parece ser la distancia de estrella a estrella. En otras palabras, el principio de que no puedes viajar más rápido que la velocidad de la luz nunca se viola cuando intentas medirlo, aunque una vez que disminuyas la velocidad de tu nave, puedes descubrir que has viajado cuatro años luz en 1 Mes de su hora local. El observador externo (en la Tierra o estacionario en el espacio) mide su viaje como si hubiera tomado más de 4 años.

A medida que se acerca la velocidad de la luz, la distancia medida entre dos objetos se acorta y acorta, hasta que (en el marco de referencia de un fotón) se vuelve cero; en el marco de referencia del fotón, la hora local desde el origen hasta el destino es instantánea. Entonces, cuando decimos que “la velocidad de la luz es la cosa más rápida del universo”, lo que realmente estamos diciendo es “no se puede ir más rápido que instantáneamente de un lugar a otro”, lo que tiene mucho sentido. El hecho de que percibamos esto en nuestro marco de referencia “estacionario” como un fijo de 300,000 km / s es probablemente una función de la cantidad de curvatura o masa en el universo (esta es una suposición descabellada), pero no cree que alguien ha derivado esto todavía. Uno de mis propios proyectos de mascotas.

Answer 3

Aquí es cómo tengo mi cabeza alrededor de esto:

1) La velocidad de la luz, o para ser precisa, la velocidad a la que las ondas electromagnéticas se propagan a través del espacio, en realidad es solo 1.

(La luz visible es un subconjunto de todas las ondas electromagnéticas, pero todas viajan a la misma velocidad).

Esto se debe a que los fotones, que son los portadores de fuerza para la fuerza electromagnética, no tienen masa en reposo. Cualquier cosa sin masa de descanso viaja a la velocidad 1, porque no hay nada que la desacelere.

(Pido disculpas a los físicos reales en este momento, porque creo que esa es probablemente una manera horrible de explicarlo, pero para un no físico como yo, me ayuda a pensar de esta manera).

Por lo tanto, cualquier cosa con masa viaja a una velocidad que está entre 0 y 1, dependiendo de la masa que tenga. *

Por lo tanto, como todo, excepto los fotones, tiene masa, la luz es la cosa más rápida del Universo.

2) La velocidad real que decimos que la luz viaja a aproximadamente 300,000 km / s, es solo un número arbitrario de todos modos. Es solo ese número debido a cómo definimos el medidor y el segundo. Si definiéramos las medidas de distancia y / o tiempo de alguna otra manera, el número sería diferente.

Esta es la razón por la que me parece que es más fácil decir que la luz viaja a la velocidad 1, y todo lo demás viaja a cierta velocidad entre 0 y poco menos de 1.

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* Tenga en cuenta que cuando hablamos de viajar aquí, estamos incluyendo la dimensión temporal así como las tres dimensiones espaciales. Incluso si se queda quieto durante cinco minutos, todavía ha viajado cinco minutos en la dirección del tiempo, incluso si no se ha movido en ninguna dirección espacial. Entonces tu velocidad nunca es 0.

Además, por supuesto, si está parado en la superficie de la Tierra, todavía está viajando por el espacio desde el punto de vista de un observador en, por ejemplo, Marte, por lo que nunca estará completamente inmóvil en el espacio.

Answer 4

No lo hacemos, PERO la teoría electromagnética de Maxwell es errónea, o cualquier cosa que interactúe con el campo electromagnético no puede exceder la velocidad de la luz en el vacío. La razón es que, para acelerar, necesitas una fuerza, y la partícula que se acelera por fuerza no puede exceder la velocidad de la fuerza mediadora, que es c. En la relatividad, en principio, en el otro lado de c, podría haber partículas que excedan de c, pero no puede estar debajo de ella, por lo que la relatividad permite los taquiones teóricos, pero no hay evidencia real de ellos que yo sepa, y desde el punto de vista de mediando fuerzas, no me queda claro cómo un taquión podría llegar allí. Mi suposición es que no existen en el sentido en que pensamos en ellos, pero esa es simplemente mi suposición.

Sin embargo, tenga en cuenta que si ese razonamiento es correcto, sería posible que algo que no tuviera interacción con el campo electromagnético excediera la velocidad de la luz, siempre que hubiera una fuerza mediada a mayor que c. Debo confesar que me pregunté cuándo había habido un informe de neutrinos que excedían de c, sin embargo, resultó ser un error. En ese momento, mi causa particular de escepticismo era que no podía ver cómo podrían generarse a una velocidad tal a partir del material que experimentó el campo electromagnético. Sin embargo, mi incapacidad para ver algo no es una evidencia crítica, y en principio los neutrinos pueden no verse afectados por el campo electromagnético, y ciertamente la materia oscura sí lo es. Sin embargo, no hay evidencia de la fuerza adicional requerida. Si podemos ver dicha evidencia es otro asunto, ya que la mayoría / todos (?) Nuestros métodos de detección se basan en el electromagnetismo.

Answer 5

De acuerdo con la teoría, todas y cada una de las partículas de nuestro universo se mueven a través de lo que se conoce como “el campo de Higgs” , el campo de energía que impregna el universo. Como resultado de esta interacción, las partículas adquieren su masa. Diferentes partículas interactúan con el campo de Higgs con diferentes fuerzas, por lo que algunas partículas son más masivas que otras. Los fotones también se mueven a través del campo de Higgs, pero no interactúan con él en absoluto.

La velocidad de la luz, en un vacío casi perfecto, es exactamente de 299,792,458 metros por segundo. Percibimos la luz viajando a esta velocidad porque no tienen masa. Dado que los fotones no interactúan con el campo de Higgs, significa que no están limitados por ningún límite de velocidad. Son libres de moverse a la velocidad más rápida posible: su propia velocidad “ligera”. Puede preguntar: ¿por qué la velocidad de la luz no es más lenta o más rápida que 299,792,458 metros por segundo? La única respuesta es porque esa velocidad exacta es una constante fundamental de nuestro universo. De hecho, preguntarse por qué la luz no viaja a una velocidad diferente es como preguntarse cómo sería si nuestro universo solo tuviera 2 dimensiones espaciales (longitud y anchura solamente) en lugar de 3. Por lo tanto, solo podemos concluir que esas constantes eran establecido en su lugar cuando nuestro universo fue creado.

De acuerdo con la Relatividad Especial, el “tiempo” se detiene para un objeto que se mueve a la velocidad de la luz. Dado que el fotón se está moviendo a la velocidad de la luz, el tiempo realmente no pasa desde la “perspectiva” del fotón. Siempre que hay una dilatación de tiempo infinito (el tiempo es cero) también hay una contracción de longitud infinita (la distancia es cero). Cuando decimos que algo se está moviendo, lo que queremos decir es que se está moviendo con respecto a nosotros. Según lo observado por nosotros. Cuando un objeto se mueve más allá de nosotros, definimos su velocidad al observar cuánta “nuestra” distancia cubre, de acuerdo con “nuestro” reloj. En otras palabras, desde la “perspectiva” de un fotón, la velocidad es infinita. (Utilizo la palabra “infinito” aquí, lo que significa que está más allá de cualquier velocidad finita en la que podamos pensar). Pero desde “nuestra” perspectiva, con “nuestras” herramientas de medición, los científicos han medido la velocidad en 299,792,458 metros por segundo. Cualquier otra partícula sin masa también estaría viajando a esta velocidad.

¡Nada puede ir más rápido cuando el “tiempo” y la “distancia” ya no existen!

Answer 6

La constante universal “c” en E = mc ^ 2 es en realidad la velocidad máxima de la información. Piense en ello como la velocidad de la causalidad. Si algo excediera esa velocidad, la información podría retroceder en el tiempo y eso violaría la causalidad. No vemos violada la causalidad, por lo que probablemente no haya nada que pueda ir más rápido que c y también llevar información. La constante c es válida para la gravedad y para las partículas sin masa en general. Si algo no tiene masa en reposo, viaja a la velocidad de la luz.

En todos los casos en que las cosas suceden instantáneamente, como la conexión entre las partículas enmarañadas cuánticas y la tunelización cuántica, estos fenómenos no pueden utilizarse para transmitir información. Los fotones deben viajar un poco más rápido que c en un vacío de Casimir, pero se calcula que el efecto es muy pequeño y, de nuevo, no se puede usar para transmitir información más rápido que la luz en un vacío. Casimir al vacío más rápido que la luz y túneles cuánticos.

En el marco de referencia de un fotón que viaja desde una galaxia distante a mil millones de años luz de distancia de su ojo, llega a su retina al mismo tiempo que abandona la galaxia distante. Para el fotón, la dilatación del tiempo es tan grande que el tiempo se detiene. Así que cualquier cosa que vaya más rápido alcanzaría tu ojo antes de que saliera de la galaxia distante. Nunca hemos observado tal cosa, e intuitivamente crearía paradojas que sugieren que probablemente no pueda suceder.

Eso sugiere que solo hay una cosa que viaja más rápido que la luz. Terry Prachett, que escribió en Reaper Man, lo definió así: “La luz piensa que viaja más rápido que cualquier otra cosa, pero está mal. No importa qué tan rápido viaje la luz, encuentra que la oscuridad siempre ha llegado primero, y la está esperando”.

Este video sobre la búsqueda de ondas gravitacionales toca tu pregunta, y también es divertido de ver y muy inspirador si te encanta explorar esas cosas. Espero que lo disfruten.

Answer 7

“La luz piensa que viaja más rápido que cualquier cosa, pero está mal. “No importa qué tan rápido viaje la luz, encuentra que la oscuridad siempre ha llegado primero y la está esperando”.
– Terry Pratchett, Reaper Man

La velocidad de la luz no es la “cosa” más rápida del universo. Es la información más rápida que se puede transmitir a través de largas distancias … Solo algunas cosas que son más rápidas que la luz. Los primeros cuatro son ejemplos de velocidad de fase (Índice de refracción Ver “refracción anómala”):

1. Una sombra. Ej. Agitar algo frente a la luz y calcular la velocidad de la sombra en función de la distancia a la pantalla. Si la pantalla está lo suficientemente lejos, encontrarás que la sombra se está moviendo más rápido que la luz.
2. Puntero laser punto. La misma idea.
3. Un hológrafo. La misma idea.
4. Rayos X a través de un material vibrante.
5. Un objeto virtual en un espejo, o el resultado de una lente.
6. El espacio en sí mismo (y cualquier cosa que ocupe ese espacio). De acuerdo con el valor medido de la constante de Hubble, gran parte del universo observado ahora se está alejando de nosotros más rápido que la luz. (Nota: Eso es más rápido que nuestra luz local. La luz en esas secciones del universo también se mueve más rápido que la luz … Si saco un rayo de luz lejos de la Tierra, de acuerdo con la teoría de la cosmología, seguirá alejándose cada vez más rápido. de nosotros, a medida que se va alejando … Más interesante es preguntar qué sucede cuando alguien en una galaxia lejana nos ilumina.
7. Una función de probabilidad cuántica colapsa. por ejemplo, existe un efecto conocido conocido como EPR donde medir una partícula de un par enredado cuántico afectará la función de onda de la otra partícula instantáneamente (o posiblemente de manera retroactiva) sin importar qué tan lejos esté.
8. La velocidad de fase de la luz. (Índice de refracción Ver “refracción anómala”).

La relatividad especial nos dice que la velocidad de la luz es un límite absoluto a nivel local para la materia ordinaria. Cualquier cosa con una masa en reposo requerirá cada vez más energía para alcanzar una velocidad cercana a la de la luz. Según las ecuaciones de energía, incluso si tuvieras toda la energía en el universo observable, no sería suficiente acelerar incluso un solo electrón a la velocidad de la luz.

Cualquier cosa con energía de reposo cero se mueve perceptivamente a la velocidad de la luz. Sin embargo, tenga en cuenta que esta es la velocidad de la luz para el medio en el que se encuentra. Por ejemplo, la luz viaja más lentamente a través del agua que a través del aire. La luz viaja más rápido en el vacío.

Este aspecto de la Relatividad Especial ha sido muy bien verificado experimentalmente, y no hay excepciones locales. Bueno, casi ninguno …

Verá que la mecánica cuántica nos dice que no podemos estar seguros tanto de momento como de posición al mismo tiempo. Esto crea una pequeña laguna a esta velocidad de límite de luz a través de distancias cortas. En ese caso, si tiene una luz de longitud de onda muy larga, relativa a la distancia, algunos fotones llegarán antes que otros. Esto se conoce como la ola de avance. En algunos experimentos, la velocidad de la onda de avance se ha medido muy por encima de la velocidad de la luz. Todavía está abierto para debate si esto permite que la información se envíe más rápido que la luz a través de distancias cortas. Lo que se puede argumentar con éxito es que aún no puede obtener una red más rápida que la transmisión de luz, ya que para cuando recopila la información en una forma significativa ha transcurrido más tiempo del que había enviado la misma información en longitudes de onda más cortas. Sin embargo, no está claro si esto es un resultado de la teoría, o simplemente porque todavía no hemos pensado en un experimento lo suficientemente inteligente …

Teóricamente, también sería posible que hubiera partículas que simplemente siempre viajen más rápido que la velocidad de la luz. Típicamente estos se llaman taquiones. Hasta la fecha, nadie ha observado un taquión ni ha recopilado evidencia indirecta de su existencia. Sin embargo, la existencia de taquiones no violaría ninguna de las leyes conocidas de la física y posiblemente causal.

Answer 8

Estás confundiendo el postulado. No hay teoría que diga que no hay velocidades más rápidas que la velocidad de la luz. Lo que dice la teoría es que a medida que aceleras hacia la velocidad de la luz, te acercas a una masa infinita y simplemente no puedes ACELERAR más allá de la velocidad de la luz, ni siquiera igualarla. Los fotones, por supuesto, viajan a la velocidad de la luz. Y los taquiones son partículas teóricas que tienen el problema opuesto, no pueden DECELERAR la velocidad de la luz sin acercarse a una masa infinita por la raíz cuadrada de menos uno.

Voy a añadir otra advertencia aquí. No hay restricción de velocidad en la velocidad del espacio en sí. Más allá de una distancia dada de nosotros, el espacio acelerará más rápido que la velocidad de la luz. La consecuencia práctica de esto es que una parte del universo se vuelve para siempre desconocida e invisible para nosotros, ya que la luz y otras radiaciones se mueven hacia nosotros más lentamente de lo que el espacio por el que se mueven se está retirando. Es por esto que existe el límite del Universo Observable. A medida que pase el tiempo, el Universo Observable se volverá cada vez más pequeño a medida que más cosas aceleren más allá de nuestra capacidad de verlos. Miles y miles de millones de años a partir de ahora, nuestros descendientes inhumanos se reirán de la idea fantástica de que nuestro universo consiste en algo más que el remanente fusionado de las galaxias de la Vía Láctea de Andrómeda.

Answer 9

Muchas respuestas han cubierto diferentes aspectos de esto. Sin embargo, hay otra forma de ver esta pregunta, que Robert Wald destacó cuando enseñó en mi clase de Relatividad General, y que creo que es útil e importante.

La velocidad de la luz no se trata de la luz. Se trata de la estructura fundamental del espacio-tiempo.

Pensamos que el espacio y el tiempo son dos cosas diferentes la mayor parte del tiempo, pero cuando miras las cosas con más cuidado, eso no tiene sentido. La analogía que utilizó Wald fue que si construías una imagen de la física cerca de la superficie de la tierra, podrías decir que la altura, la distancia de la tierra, es diferente de las distancias a lo largo del plano de la tierra. Y, en realidad, eso podría ser justo, porque la gravedad es mucho más pertinente cuando se habla de altura que de cualquier otra cosa. Luego, por supuesto, levanta una barra de un metro, hacia arriba y hacia abajo, y tiene un metro de altura y una sección transversal bastante pequeña en sus otras dos dimensiones. Si simplemente lo mantiene girado en 45 grados, de repente tiene unos 7 metros de altura y unos 7 metros en las otras dos dimensiones. Su altura cambió, por supuesto, ya que todos podemos ver que la altura no es importante. Entonces, la primera lección es que el tiempo es realmente como la altura en esta analogía, y deberíamos estar pensando en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones en lugar de espacio y tiempo por separado cuando tienes que preocuparte por la relatividad … y cuando estás hablando de la velocidad. De la luz, tienes que preocuparte por la relatividad.

Lección 1: Cuando se habla de la velocidad de la luz y la relatividad, hay que pensar en el espacio-tiempo en lugar de espacio y tiempo.

Por supuesto que no es obvio cuando empiezas. Nuestra experiencia cotidiana realmente trata el espacio y el tiempo de manera diferente, ya que, independientemente de la estructura fundamental del espacio-tiempo, nos encontramos inexorablemente dibujados a lo largo de una dimensión de un espacio-tiempo de cuatro dimensiones. A lo largo de cada experimento que realizamos, podríamos tener algún tipo de control sobre tres dimensiones espaciales, mientras que estamos avanzando en la cuarta dimensión, temporal. Aún así, cuando realmente empiezas a entrar en la Relatividad Especial, es más fácil pensar en el espacio-tiempo que en el espacio y el tiempo; y cuando te metes en la Relatividad General, descubres que la comprensión del espacio y el tiempo como un espacio-tiempo unificado es indispensable, ya que descubres que la gravedad es algo que distorsiona el espacio-tiempo.

Generalmente cuando hablamos de espacio, hablamos de puntos en el espacio. Podemos simplemente generalizar esa noción hablando de eventos en el espacio-tiempo: tienes un punto en el espacio y un tiempo, y eso es un evento en el espacio-tiempo. Por supuesto, cuando etiqueta puntos en el espacio, siempre los etiqueta en relación con algún otro punto, al que llama origen y al que etiqueta (0,0,0). Dará al mismo punto en el espacio dos etiquetas diferentes al elegir dos orígenes diferentes. Lo mismo ocurre con el espacio-tiempo: debe elegir un origen para ser (0,0,0,0) y, a continuación, puede comenzar a etiquetar eventos.

Ahora, mientras estamos hablando de puntos en el espacio y eventos en el espacio-tiempo, necesitamos una noción de distancia en el espacio-tiempo, como la que tenemos en nuestro tipo de espacio normal, intuitivo, no relativista. Para el espacio, la noción de distancia (al cuadrado) se obtiene sumando los cuadrados de las distancias en cada dimensión, por lo que [math] r ^ 2 = x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2 [/ math]. Bueno, en este punto, obtienes algo que dice que la parte de tiempo es un poco diferente de la parte de espacio (aunque el hecho de que la Relatividad General los combine hace que sea difícil separarlos), porque la distancia en el espacio-tiempo está dada por [math] s ^ 2 = r ^ 2-c ^ 2 * t ^ 2 [/ math]. Ahí es donde realmente entra la velocidad de la luz … ¡es una parte fundamental del espacio-tiempo! El hecho de que el espacio-tiempo tenga esta estructura fundamental es requerido por la Relatividad Especial y General, y también puede pensarse que surge de la afirmación de que la velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia, independientemente de su velocidad en relación con otra persona (un hecho que eventualmente se remonta a experimentos con electricidad y magnetismo). Así que hay una base experimental profunda y bien verificada para ese signo menos en la estructura del espacio-tiempo, y para esa velocidad particular de la luz, incluso antes de entrar en las pruebas precisas de la Relatividad General que nuestros satélites GPS nos dan (las más precisas Exigir que tengamos en cuenta a GR, después de todo).

Lección 2: La velocidad de la luz es una parte fundamental del espacio-tiempo.

Más allá de esto, ese signo menos nos permite dividir el espacio-tiempo en dos regiones: la parte que está más alejada de nosotros en el espacio que en el tiempo (que se denomina “espacial”), y la parte que está más lejos de nosotros en el tiempo que en el espacio (que se llama “timelike”). La línea divisoria entre estas dos regiones es el “cono de luz”.

Desde aquí, muchas de las respuestas anteriores cubren las cosas bastante bien. Sin embargo, lo importante que quería agregar es que la velocidad de la luz no se trata de la luz, sino del espacio-tiempo. Se puede pensar en todo lo demás como partículas normales que se ven obligadas a actuar de manera temporal, mientras que los taquiones (que han sido analizados en otras respuestas) están obligados a actuar de manera espacial, y si realmente profundiza en las matemáticas, puede ver problemas como La masa se acerca al infinito a medida que te acercas al cono de luz, pero todo esto es una manifestación de esta estructura fundamental del espacio-tiempo. Y como se trata del espacio-tiempo, no solo de la luz, se sostiene de manera bastante rígida: no estás lanzando una limitación a todas tus partículas, las estás colocando en un universo con una estructura fundamental.

Answer 10

Vamos a hacer la pregunta de otra manera, ¿PUEDES IR MÁS RÁPIDO QUE CERO? Hay una falta de comprensión fundamental aquí y esto resulta en la curiosidad de ir más rápido que la luz.

NO SE PUEDE IR MÁS RÁPIDO QUE LA VELOCIDAD DE LA LUZ PORQUE MÁS ALLÁ DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ SE ALCANZA LA VELOCIDAD CERO (extraño derecho pero muy cierto en términos de relatividad). La velocidad es una cuestión de relatividad, ya que la velocidad no es tan fuerte como el tiempo que tarda un cuerpo en recorrer una distancia determinada, pero para encontrar esto necesita algunas cosas que necesita, digamos una masa que viaja, en segundo lugar, necesita un punto A y un punto B en el espacio y la rapidez con que esto o el tiempo que tarda esta masa en cubrir de A a B nos da una idea de su velocidad. Ahora solo existe el espacio a la velocidad del cero absoluto (reposo absoluto) en relación con todo lo demás, porque el espacio es infinito y la comprensión matemática es que el vacío no se mueve, al menos no en referencia a ninguna otra cosa, por lo que, hablando de intervalos de relatividad, el vacío está completo reposo o, más bien, está en reposo absoluto o, de nuevo, a velocidad relativa del cero absoluto.

Cuando Espacio / vacío crea las primeras partículas FINITAS (efecto cassini, espuma cuántica), toman la existencia a la primera velocidad más alta posible, que es DEBAJO DE CERO y esa velocidad es C. Los campos de Higgs y otros elementos ralentizan estas partículas y aumentan sus masas y Tenemos todo tipo de elementos durante eones de tiempo / entropía. Pero la regla de oro es que el universo no cuenta hacia arriba, sino que se mueve de mayor a menor en su proceso creativo. Entropía simple. Para entender por qué las matemáticas siguen mostrando un problema con el cruce de C, necesitamos entender otra fundamental que es muy mal entendida.

Einstien nos mostró que la masa y la energía son las mismas cosas interconvertibles solo en diferentes estados, pero lo que no pudo hacer fue completar el rompecabezas de la igualdad y esto ha arrojado a los científicos durante mucho tiempo.

Esto es lo que Einstien y muchos científicos no entendieron, la masa es interconvertible no solo en energía sino también en vacío (espuma cuántica). Es todo una cosa, solo en estados diferentes. ¡Repito que masa, energía y vacío son lo mismo! Ellos existen en su estado respectivo basado en la velocidad de su existencia y si la velocidad se mueve hacia arriba o hacia abajo, ¡se interconvierten! Es un error pensar que el vacío no implica “nada”, ya que el vacío no es nada, ¡nada sería la ausencia de espacio (espacio) también! Al igual que el agua es una cosa y puede ser un sólido o líquido o vapor dependiendo de la temperatura, el universo exhibe el mismo formato pero basado en la velocidad.

Entonces, si hubiera una comprensión adecuada del proceso, ¿alguien preguntaría, en circunstancias normales, qué sucede con el agua si cruza 100 grados? Bueno se convierte en vapor tiene un cambio de estado. No hay necesidad de preguntar que sabemos porque entendemos.

En el caso del vacío / espacio, la energía y la masa, el factor determinante del cambio es la velocidad. Una masa que llega a C simplemente se convierte nuevamente en parte del vacío infinito.

No saber esto hace que todas las preguntas sobre cruzar la velocidad de la luz y saber qué sucede con el agua después de cien grados no causen preguntas como qué ocurrirá con el agua después de cien grados centígrados.

Este hecho de no saber está causando muchas otras afirmaciones retardadas, como que la masa se vuelve infinita o necesitas energía infinita para cruzar C o el Tiempo se detiene en C. O mi masa favorita aumenta a medida que nos acercamos a C.

No es cierto y equivocado la interpretación de las matemáticas. La matemática está tratando de expresar que la masa convertida al vacío en C y el vacío es infinita, la matemática puede decir que la masa se ha vuelto infinita, no infinita (eso es más allá de la lógica, es como decir infinito finito).

Lo mismo ocurre con el tiempo, en C se detiene porque la masa no es más que la masa, ahora vuelve a ser un vacío, por lo que los cálculos matemáticos no pueden decir nada más que T es cero porque la distancia desde el punto A al punto A es cero. Mientras A y B existieran, el tiempo tenía una función, pero en C la función termina. ¿Consíguelo? Yo espero que sí. Sólo matemáticas. Incomprendido.

Aclamaciones.

Por favor, pregúntame cualquier confusión que voy a elaborar.

Answer 11

Dilatación del tiempo.

Así es como lo entiendo:

Todos nos estamos moviendo a través del espacio-tiempo a la velocidad de la luz. Esa velocidad es la suma de nuestra velocidad en las 3 dimensiones del espacio más la dimensión del tiempo.

A medida que nuestra velocidad a través de una dimensión aumenta, debe disminuir en otras dimensiones para mantener nuestra velocidad general constante. Entonces, a medida que viajamos a través de una dimensión espacial más y más rápido, nuestra velocidad a través de la dimensión temporal disminuye. Este es un fenómeno predicho y comprobado. [1]

A medida que la velocidad a través del espacio se acerca a la velocidad de la luz, la velocidad del tiempo se vuelve considerablemente más lenta. Si uno fuera a alcanzar la velocidad de la luz en una dimensión espacial, la velocidad a través del tiempo se reduciría a cero.

La gente dice que la velocidad de la luz es el límite máximo de velocidad. Estoy en desacuerdo. El límite máximo de velocidad es * solo * menor que la velocidad de la luz. Puede que solo sea la longitud de Planck / el tiempo de Planck menos, ¡pero menos es!

[1] Ralentizar el tiempo hasta detenerse con la relatividad

Answer 12

La Relatividad Especial de Einstein especifica que nada puede viajar más rápido que una constante universal que es igual a c y es casualmente la velocidad de la luz

En realidad, hay más de física y menos de coincidencia en el hecho de que la velocidad de la luz es igual a la velocidad del flujo del tiempo. Esto se debe a que cualquier objeto en el espacio tiene su velocidad en dos componentes: en las tres dimensiones espaciales del espacio y en el tiempo.

Un objeto en reposo en el espacio tiene una velocidad igual a c. Pero aquí está la captura: esta velocidad es la velocidad a lo largo de la dimensión temporal, por lo tanto, inevitablemente, todos viajamos a lo largo de la dimensión temporal a una velocidad de c.

Si un objeto comienza a moverse en el espacio, su componente de tiempo de la velocidad comenzará a reducirse y la velocidad a lo largo de otras tres dimensiones aumentará.

Por lo tanto, la velocidad máxima que puede alcanzar un artículo es cuando toda la velocidad a lo largo de la dimensión de tiempo se revierte a la velocidad a lo largo de las dimensiones espaciales, lo que hace que su velocidad en la dimensión de tiempo se reduzca a 0. Los fotones pueden lograr esto debido a su masa cero, y así se mueven a la velocidad = c. Estos fotones están en reposo en la dimensión del tiempo y, por lo tanto, se “congelan” en el tiempo. El tiempo no pasa por ellos.

Como resultado, es posible que las partículas viajen más rápido que la luz en ciertos medios, en cuyo caso realmente es posible enviar cosas a través de ese medio más rápido que la luz. Esto se ha hecho, y se manifiestan efectos interesantes como la radiación de Cherenkov (radiación de Cherenkov).

Las partículas pueden ir más rápido que la luz y aún así no violar las leyes de la física. Estas partículas se llaman taquiones y tienen la propiedad interesante de que no pueden viajar más lento que la velocidad de la luz. A medida que pierden energía, se aceleran. Pero los taquiones solo existen en teoría, y no se han descubierto hasta ahora.

También lea mi respuesta de
@Time (física): ¿Es posible saber si el flujo del tiempo tiene una tasa (velocidad) asociada?

Answer 13

Preguntas como esta son en realidad muy difíciles de responder de manera significativa. Me gusta esta entrevista con Richard Feynman. Explica por qué eso es:
Edit: está bien, supongo que esto necesita un poco más de explicación. Mi punto es que es muy difícil obtener una respuesta satisfactoria a una pregunta como “¿Por qué la luz es la cosa más rápida del universo?” Porque si cavas lo suficiente, encontrarás que cualquier respuesta se reduce a “así es como es la naturaleza”.

Históricamente, la teoría de la relatividad especial de Einstein postulaba que la velocidad de la luz era la misma para todos los observadores inerciales. Esto suena inocuo, pero si lo trabajas, verás que esto implica un montón de cosas extrañas: contracción de la longitud, dilatación del tiempo y la noción de que nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz.
Entonces, la luz es la cosa más rápida del universo porque la velocidad de la luz es constante para todos los observadores inerciales.

¿Por qué la velocidad de la luz es constante para todos los observadores inerciales? Bueno, hubo varias cosas que llevaron a Einstein a sugerir esto, como los experimentos de Michelson-Morley y las ecuaciones de Maxwell. Pero honestamente, la respuesta es simplemente “porque aparentemente así es la naturaleza”. Otras personas tenían otras explicaciones perfectamente razonables; Einstein acaba de tener razón.

Answer 14

A partir de las ecuaciones de Maxwell, se predijo que c era la realidad más rápida (especialmente cuando se consideraba el vacío absoluto como el espacio intermedio). Se demostró que era así. Los esfuerzos de Einstein hicieron del factor invaluable en la conversión de la masa de energía.

No hay duda de que algunos ejemplos muestran una velocidad más alta, como la velocidad de fase de las señales electromagnéticas. Al menos una respuesta (que vi) menciona taquiones.

En mi opinión, intelectualmente tenemos la velocidad más rápida. Pero más allá de eso, tenemos la imaginación como candidato para llegar más rápido a través de distancias mucho más largas (olvidando el aspecto de la contracción del espacio). El problema con la imaginación es que no es temporal, mientras que su entorno permanece temporal.

Creo que se necesita más investigación para explorar física y metafísicamente la velocidad de la imaginación y la forma en que funciona para llegar a conclusiones, especialmente en lo que respecta al borde del universo.

Answer 15

Gracias por la A2A. Ahora, de acuerdo con la relatividad especial, hay un término denotado por ‘γ’ que se conoce como factor de Lorentz, este término depende de la velocidad a la que se mueve el objeto, por ejemplo, si la velocidad del objeto es cero ‘γ’ se vuelve igual a ‘1’ . El factor Lorentz es un elemento decisivo clave para la energía necesaria para acelerar un objeto junto con la masa. Ahora considere cualquier objeto, ahora este objeto siempre tendrá una masa mayor que cero. Ahora, cuando aceleramos el objeto hasta un punto en el que casi alcanza la velocidad de la luz, el factor lorentz se acerca al infinito, ya que la energía requerida para acelerarlo más depende del producto de la masa y del factor Lorentz, es imposible porque la energía requerido también se convierte en infinito. Pero las ondas electromagnéticas (la luz es una onda electromagnética) tienen una masa igual a cero, por lo que el factor de Lorentz no afecta la energía requerida para acelerarlas. Así que incluso una pequeña cantidad de energía es suficiente para acelerarlos a la velocidad de la luz.

Answer 16

Hay muchas pruebas físicas que muestran que se necesitaría una cantidad infinita de energía para proporcionar la aceleración necesaria para que cualquier masa con cualquier movimiento se mueva a la velocidad de la luz. A la inversa, hay pruebas de física matemática que muestran que cualquier cosa con NO masa (como un fotón o un neutrino) no puede hacer nada EXCEPTO moverse a la velocidad de la luz en el vacío. (Otras respuestas ya han señalado que la luz viaja de manera diferente cuando no se trata de un vacío al que nos referimos como medio). La advertencia es que todas estas pruebas se basan en modelos físicos y teorías aceptados actualmente. Las teorías que prueban la existencia de taquiones (las partículas que se mueven más rápido que la velocidad de la luz) podrían reducir todo esto a un punto discutible, pero IMHO es poco probable.

Answer 17

La velocidad de la luz se mide casi de la misma manera que la velocidad de los objetos cotidianos.
Hay diferentes maneras de determinar el valor de c:

• Una forma es medir la velocidad real a la que se propagan las ondas de luz, lo que se puede hacer en varias configuraciones astronómicas y terrestres.
• Otra forma es encontrar c a partir de otras leyes físicas donde aparezca, por ejemplo, determinando los valores de las constantes electromagnéticas ε y μ y utilizando su relación con c .

Históricamente, los resultados más precisos se han obtenido al determinar por separado la frecuencia y la longitud de onda de un haz de luz, con su producto igual a c .
En 1983, el medidor se definió como “la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1⁄299792458 de un segundo” que fija el valor de la velocidad de la luz en 299792458 m / s por definición.
Uno puede determinar esto simplemente tomando la longitud estándar del medidor que se está utilizando durante siglos y uno puede medir el tiempo que toma la luz para cubrirlo con precisión utilizando un reloj atómico.
Al aire libre

En consecuencia, las mediciones precisas de la velocidad de la luz producen una realización precisa del medidor en lugar de un valor exacto de c .

Answer 18

RESPUESTA QFT: Nuestra mejor comprensión del universo se basa en las ecuaciones fundamentales de la teoría cuántica de campos. Estas ecuaciones contienen una constante c que limita la velocidad a la que los campos se propagan a través del espacio, por lo que si las ecuaciones son válidas, nada puede propagarse más rápido que c. Hasta ahora, estas ecuaciones han explicado todo lo que hemos observado con una precisión notable (excepto el colapso del campo, que no está cubierto por las ecuaciones), por lo que es natural creer que c es un límite universal. Sin embargo, siempre es posible, pero en mi opinión no es probable que surja algo nuevo. Para obtener más información sobre QFT y cómo se aclaran las paradojas de la relatividad y la mecánica cuántica, lea el cap. 1 de mi libro, que está disponible de forma gratuita en Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos.

Answer 19

Requiere una cantidad infinita de energía para acelerar a la velocidad de la luz. Debido a esto, solo las partículas sin masa pueden viajar a esa velocidad.

Técnicamente, la velocidad es más rápida que la velocidad de la luz permitida en la relatividad, pero sería absolutamente imposible llegar a ella, ya que se necesita más que una cantidad infinita de energía. Esto probablemente se convertirá en energía negativa, pero no tiene ningún sentido, por lo que es mejor asumir que no hay energía negativa y que no puedes ir más rápido que la luz.

Hay una partícula hipotética llamada taquión que puede ir más rápido que la velocidad de la luz, pero es hipotética, y nunca encontramos ningún taquión. Lo más cerca que estuvimos fue en 2011, cuando los científicos del CERN pensaron que vieron a un tau neutrino ir más rápido que la luz por un momento antes de darse cuenta de que se trataba de un fallo de funcionamiento en sus sistemas de sincronización.

Answer 20

No estoy realmente seguro de si hay partículas que viajen más allá de la luz, por lo que sabemos. Por otra parte, solo hemos descubierto una fracción del universo, o posiblemente el multiverso en el que vivimos. Si hubiera ALGUNAS partículas que viajen a una velocidad mayor que la de la luz, estarían infringiendo una ley fundamental de la física en términos de nuestra comprensión: nada viaja más rápido que la velocidad de la luz.

Las partículas hipotéticas, como los taquiones que se han sugerido para SIEMPRE viajar más rápido que la luz, son hipotéticas. Por lo que sabemos, nada viaja más rápido que la luz. Gracias a Albert Einstein por la brillante ecuación E = mc2. Significa que una cantidad de energía es equivalente a una cantidad de masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Como resultado, un objeto de movimiento rápido parece tener un aumento de masa en relación con uno de movimiento lento.

Puede notar que uso mucho la palabra “relativo”, en lo que respecta a la Teoría de la Relatividad, todo se mueve en relación con todo lo demás. El aumento de masa mencionado anteriormente es la razón por la que nada puede viajar más rápido que la luz. La masa aumenta con la velocidad hasta que alcanza la velocidad de la luz y la masa se vuelve infinita. Una masa infinita requiere una energía infinita para moverla, por lo que es imposible viajar más rápido que la luz.