¿Por qué la velocidad de la luz en el vacío es de 186,000 millas por segundo? ¿Por qué no más rápido o más lento que esa velocidad?

Ya sea que una fuente de luz se mueva hacia usted o lejos de usted, la luz aún viaja a una velocidad constante de 300,000 km / s, completamente contrario a la física clásica y al sentido común. Fue el genio del joven Einstein explicar por QUÉ la velocidad de la luz es constante y no depende de la velocidad de su fuente o de su observador. En 1905, Einstein (y también el matemático francés Henri Poincaré, que llegaba a conclusiones similares aproximadamente al mismo tiempo, aunque desde un punto de vista más matemático) se dio cuenta de que toda la idea del éter como medio para que la luz viajara era totalmente innecesario, proporcionando, como veremos, que uno estaba dispuesto a abandonar la idea del tiempo absoluto.

Einstein también se dio cuenta de que las ecuaciones de Maxwell condujeron a una aparente paradoja o inconsistencia en las leyes de la física, porque sugirió que si uno podía alcanzar un haz de luz, vería una onda electromagnética estacionaria, lo cual es imposible. Einstein planteó la hipótesis, por lo tanto, de que la velocidad de la luz en realidad juega el papel de la velocidad infinita en nuestro universo, y que de hecho nada puede viajar más rápido que la luz (y ciertamente que nada en el universo podría viajar a una velocidad como la infinita). Cabe señalar que Einstein en realidad no PROBÓ la constancia de la velocidad de la luz en todos los marcos de referencia. Más bien, es un axioma (una suposición subyacente) del cual deriva el resto de su teoría. El axioma puede ser verificado experimentalmente, pero no está probado en ningún sentido teórico.

Fuente: velocidad de la luz y el principio de relatividad

Ojalá lo supiéramos.

Es una constante universal que da la relación entre lo que tratamos como dimensiones espaciales y la “dimensión” temporal. (Observación: en mi opinión personal, los primeros se “derivan” del segundo, es decir, el espacio es tiempo de triple degeneración y básicamente son lo mismo, esa es la razón de la extrema constancia de este parámetro de velocidad). Cuando se expresa en otro sistema de unidades, esta relación es exactamente adimensional 1. Sin medidores, sin segundos; consulte Unidades naturales para obtener más información.

En general, se puede determinar la distancia que cruza un haz de luz dirigido mientras sucede algo más; por ejemplo, puede medir la distancia que cruza el haz de luz durante un segundo período y, por ejemplo, citar Wikipedia

“La duración de 9,192,631,770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133 en cero absoluto”.

y el valor medido sería 299792458 veces el medidor, es decir, aproximadamente 299,792,458 veces

“1.650.763,73 longitudes de onda de luz de una transición especificada en criptón-86”

que es una definición anterior del medidor. Ambas mediciones son más o menos reproducibles y estables, y le permiten determinar cuantitativamente la velocidad de la luz en términos de relaciones relativas de estos procesos.

La pregunta puede traducirse entonces por qué la radiación del criptón-86 hace 53835.13 “ciclos” (longitudes de onda) mientras que el cesio-133 hace solo uno. O más o menos equivalente, pero menos reproducible y estable: ¿por qué tarda aproximadamente 1/180 de un día (rotaciones de la Tierra) para que la luz del Sol nos alcance? O, ¿por qué el hidrógeno, la radiación de longitud de onda de 21 cm cruza aproximadamente 2 mil millones de diámetros de ese átomo (aunque no es una buena medida) mientras realiza un solo ciclo de centrifugado?

Estas relaciones relativas dependen en gran medida de los procesos que observamos / medimos y dependen de muchos parámetros como masas de partículas fundamentales, cargas en los núcleos de los átomos, velocidad angular de la Tierra, etc. Desafortunadamente, no sabemos exactamente cómo. Si estos parámetros fueran diferentes, entonces la velocidad de la luz podría ser diferente, sin embargo, parece más correcto decir que la velocidad de la luz (como la velocidad de propagación de “información” prácticamente universal dentro de lo que llamamos espacio) determina esencialmente estos parámetros mostrando cuán “rizado” localmente es el espacio matemático plano e idealizado (no tome este “rizado” literalmente aquí). Sin embargo, vea el comentario en el primer párrafo y mis respuestas a temas similares para obtener más información.

Trataría de responder esto matemáticamente ya que la explicación directa es parte de esta prueba matemática

La velocidad de la luz en el vacío depende de la permitividad y la permeabilidad del vacío para permitir que la onda pase a través de él. Y la onda más común que viaja en el vacío es la onda electromagnética misma

Cuáles son la permitividad y la permeabilidad del vacío, y cómo se relacionan con la velocidad de la luz, son las preguntas obvias.

Aquí está la fórmula que une todas estas cantidades

[matemáticas] c ^ 2 = \ dfrac {1} {\ mu_0 \ \ varepsilon_0} [/ matemáticas]

Donde [math] \ mu_0 [/ math] es la permeabilidad y [math] \ varepsilon_0 [/ math] es la permitividad del vacío cuyos valores son [math] 1.258 \ times 10 ^ {- 8} \ text {H} [ / math] y [math] 8.85 \ time 10 ^ {- 12} \ text {CV} ^ {- 1} \ text {m} ^ {- 1} [/ math]

Sustituyendo estos valores obtienes

[matemáticas] c ^ 2 = \ dfrac {1} {1.258 \ veces 10 ^ {- 8} \ veces 8.85 \ tiempo 10 ^ {- 12}} = 9 \ veces 10 ^ {16} [/ matemáticas]

[math] \ Rightarrow \ c = 3 \ times 10 ^ 8 \ text {m / s} [/ math]

Lea sobre la permeabilidad y la permeabilidad al vacío aquí

En realidad, es al revés:

¿Por qué la milla por segundo se define como 186’000 / th de la velocidad de la luz?

La milla, el kilómetro y la milla náutica se definieron para nuestra conveniencia: era un tamaño suficientemente bueno para la aplicación de medición de distancias terrestres y marítimas. No es demasiado pequeño (imagine medir un viaje en pulgadas) ni demasiado grande (imagine medir una granja en años luz).

El segundo también se definió para nuestra conveniencia: 1/60 del minuto, que es 1/60 de la hora, que es 1/24 del día. Más tarde cambiamos la definición a una más confiable, pero el intervalo sigue siendo esencialmente del mismo tamaño.

Si fuéramos a Marte y realizáramos allí los mismos trucos matemáticos que usamos originalmente para inventar el kilómetro o el segundo, los resultados serían diferentes.

La velocidad de la luz no se preocupa por la Tierra, Marte o nuestras insignificantes matemáticas. Simplemente es

La velocidad de la luz es constante. Todo lo que importa es que es una constante. El valor numérico solo está relacionado con las unidades elegidas antes de que los humanos supieran que había una relación invariable de tiempo y posición. Algunos humanos “arbitrariamente” eligieron la constante actual ya que era consistente con las medidas y estándares y su precisión al momento de elegir el número.

Podríamos tener fácilmente unidades donde la velocidad de la luz en el vacío es 1. En realidad, esto es comúnmente utilizado por los físicos.

Ahora, si su pregunta era si la velocidad de la luz podría variar con el tiempo, esto implicaría que otras constantes físicas están cambiando. Esto no sería compatible con tu existencia. La existencia de la materia y la química tal como la conocemos es muy sensible a las constantes fundamentales de la física. Si cambiaran, no existirías.

La velocidad de la luz en el vacío es una constante invariante. No importa cuál sea el número, ya que un número diferente solo estaría diciendo que la milla tiene una longitud diferente. ¿Cómo sabrías si la milla fuera diferente? Sin embargo, medir una milla está directamente relacionado con la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz es 1. Para cualquier otro valor, es simplemente una conversión de unidad.

C – 299 792 458 m / s

La velocidad de la luz es una constante universal : es fundamental en la física y las matemáticas modernas, y ese valor se basa en nuestra comprensión actual.

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