¿Cómo sería el mundo si el límite de velocidad cósmica fuera mucho menor?

Answer 1

En lugar de imaginarlo, ¿por qué no lo ves por ti mismo? El juego A Slower Speed ​​of Light del MIT Game Lab simula un mundo virtual en el que la velocidad de la luz varía. Es divertido jugar con él, ¡y la simulación física es muy precisa!

EDITAR para la aclaración:

Dado que la velocidad de la luz es una constante dimensional , como la constante de Planck, cambiar su valor numérico solo significaría redefinir las unidades que usamos para medir la distancia y / o el tiempo.

En otras palabras, incluso si el valor numérico de la velocidad de la luz fuera mucho menor en, digamos, unidades SI, la física se comportaría exactamente igual , ya que los valores numéricos de las constantes dimensionadas son arbitrarios; son un artefacto de cómo medimos las cosas .

Como los humanos somos los que hacemos las mediciones, definimos nuestras unidades de medidas para adaptarnos a nuestra escala . Esta es la razón por la cual las constantes dimensionadas, como la velocidad de la luz o la constante de Planck, obtienen valores numéricos tan grandes o pequeños (respectivamente). En nuestro mundo objetivo no vemos fenómeno relativista o cuántico.

Alguna raza alienígena de seres extremadamente rápidos y / o extremadamente pequeños experimentaría diariamente efectos relativistas y / o cuánticos. En sus sistemas de unidades, el valor numérico de la velocidad de la luz sería mucho menor y / o el valor numérico de la constante de Planck sería mucho mayor. Sin embargo, en sus unidades naturales, tanto la velocidad de la luz como la constante de Planck (reducida) aún serían iguales a 1 .

Todavía vivimos en el mismo universo que estos alienígenas; nuestras leyes físicas no son diferentes a las suyas; y, sin embargo, nuestro valor numérico arbitrario para la velocidad de la luz en unidades no naturales es mucho mayor que el suyo .

En esta simulación, puedes ver lo que sucede cuando la velocidad de la luz ya no es constante, sino que varía . Esto hace que los efectos relativistas sean mucho más evidentes de lo que son en el mundo real. Sin embargo, esto es completamente equivalente a lo que verías en el mundo real si viajaras a velocidades relativistas , o si fueras un miembro de la raza alienígena extremadamente rápida.

Answer 2

La velocidad de la luz actualmente es de unos 300,000 km / s. Si en estas mismas unidades, la velocidad de la luz o el límite de velocidad cósmica se hacen significativamente más pequeños, entonces la consecuencia principal sería que los efectos relativistas se convertirían en una norma cotidiana.

Cosas como la dilatación del tiempo, los relojes asíncronos o la contracción de la longitud no serían un concepto alucinante para las personas, ya que no se contradecirán con su experiencia física cotidiana. Un obstáculo importante para comprender la relatividad por primera vez es envolver su cabeza en torno a estas ideas extrañas, como la relatividad de la simultaneidad o el tictac de los relojes a diferentes velocidades. Estamos acostumbrados a pensar de la manera newtoniana porque nuestras experiencias cotidianas corresponden a la forma newtoniana de entender el movimiento. Un límite de velocidad cósmico más pequeño cambiaría eso.

Digamos que la velocidad de la luz en unidades de km / s es tal que nuestras bicicletas, trenes y aviones más rápidos pueden alcanzar con frecuencia el 40-80% de esta velocidad. Comenzaremos a ver algunos efectos relativistas que hasta ahora no habían sido observados por un hombre común.

1. Aberración relativista:

Una persona que viaje en bicicleta a través de un pueblo que se muestra en la primera imagen verá el mundo como se muestra en la segunda imagen si pasa a una velocidad que es una fracción significativa de la velocidad de la luz. Este efecto se conoce como aberración relativista. Este efecto se debe al hecho de que la luz proveniente de las direcciones lo alcanzará en momentos significativamente diferentes debido a que su velocidad está muy cerca de la velocidad de la luz. El mundo te parecerá distorsionado.

2. Efecto de dilatación del tiempo relativista.

Las personas que usan frecuentemente el transporte aéreo tendrán dificultades para sincronizar sus relojes con las personas en la Tierra. Imagine una tripulación volando en un avión del mundo actual a una velocidad que es el 80% de la velocidad de la luz. Esto será equivalente a un factor de dilatación del tiempo de 5/3. Se medirá que un vuelo de 3 horas para los miembros de la tripulación del avión aéreo tenga una duración de 5 horas si los relojes se mantienen estacionarios con respecto al suelo. A los viajeros frecuentes les resultará difícil establecer el tiempo “correcto” después de tomar un vuelo. La noción de un sistema único de tiempos se hará añicos.

Estos son algunos de los efectos más comunes que observarán las personas en general. Cambiar la velocidad de la luz no cambia ninguna física. Es solo que la reducción de la velocidad de la luz a los dominios tecnológicos actuales traerá ante nosotros el mundo perfectamente lógico y exótico de la relatividad.