Se nos dice que la velocidad de la luz es constante. ¿Cómo puede ser esto posible, fuera de la teoría?

No veo cómo puedes responder esto sin aplicarlo a alguna forma de teoría. Por ejemplo, la teoría de ultra ondas (UT) se basa en una velocidad de movimiento constante (hay dos) para explicar cada comportamiento que se encuentra en el mundo de partículas. Si estas velocidades no fueran siempre las mismas, entonces la física no funcionaría, porque no sería la misma en todas partes. Sabemos que es así, porque no importa dónde o cuándo observemos el universo, se comporta igual y se ve igual.
Dado que agregó a su pregunta (a menos que de alguna manera la haya omitido antes), agregaré a mi respuesta en función de sus preguntas adicionales: Sí, los fotones deben tomar más tiempo para salir de un pozo de gravedad que en un espacio no condensado . Cuanto más fuerte es la gravedad, más tiempo se necesita. Una vez que alcanza el espacio libre, se verá nuevamente que viaja a la velocidad c. Nunca se desvió de esa velocidad, solo tuvo que superar más espacio, por lo que a menudo me refiero al espacio con la palabra compresas. El espacio tiene que estar compuesto de algo o muchas de las características de la relatividad no funcionarían. Tome el principio de equivalencia que establece que la aceleración es equivalente a un campo gravitacional. La única forma que tiene sentido de manera física es si la gravedad está comprimiendo algo. Debido a que los movimientos de las partículas de materia y no solo de los fotones son constantes, cuando se produce la compresión del espacio, los efectos de la dilatación del tiempo o la contracción de la longitud son los mismos que si se acelera a través del espacio sin grandes masas presentes. Una teoría física como la teoría de ultra ondas es la única forma en que uno puede dar sentido a estos comportamientos sin recurrir a lo que considero que son las creencias irracionales de la teoría cuántica (QT) y el Modelo Estándar.
Einstein entendió que había algo mal con QT, pero no tenía suficiente información o consideraba suficientes posibilidades para descubrir qué era eso. También estaba la cuestión de haber cometido un error con E = mc ^ 2. Los valores eran matemáticamente lo suficientemente cercanos, fue la suposición que resultó ser incorrecta. Su propio éxito con la relatividad fue lo que lo llevó a cometer el error en primer lugar. Demonios, me tomó un par de décadas estudiar física de partículas y cosmología desde afuera para ver dónde salió todo mal. Si las matemáticas no hubieran resultado ser tan fáciles para la física de partículas, entonces nunca podría haber descubierto las respuestas sobre cómo funcionan y, a partir de ahí, cómo se puede relacionar con todas las demás características del universo. Una vez que entiendes la imagen física detrás de la materia y la energía, el resto cae en su lugar.

Einstein predijo el retraso de Shapiro que establece que la velocidad de la luz depende del potencial gravitacional.

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Volumen 6: Los años de Berlín: Escritos, 1914-1917 (suplemento de traducción al inglés) Página 328

“En segundo lugar, nuestro resultado muestra que, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, la ley de la constancia de la velocidad de la luz en el vacío, que constituye uno de los dos supuestos fundamentales en la teoría especial de la relatividad y a la que tenemos ya referido con frecuencia, no puede reclamar ninguna validez ilimitada. Una curvatura de los rayos de luz solo puede tener lugar cuando la velocidad de propagación de la luz varía con la posición. Ahora podríamos pensar que, como consecuencia de esto, la teoría especial de la relatividad y con ella toda la teoría de la relatividad quedaría en el polvo. Pero en realidad este no es el caso. Solo podemos concluir que la teoría especial de la relatividad no puede reclamar un dominio ilimitado de validez; sus resultados se mantienen solo mientras podamos no tenga en cuenta las influencias de los campos gravitacionales en los fenómenos (por ejemplo, de la luz) “. – Albert Einstein (La teoría general de la relatividad: Capítulo 22 – Algunas inferencias del principio general de la relatividad)

La velocidad de la luz a una distancia r de una masa M se puede calcular como:
c (r) = c-2. (GM) / (rc)

Según lo identificado por Huygens, la luz siempre procede en la dirección de su frente de onda. Si un lado del frente de onda avanza más lentamente que el otro lado, entonces la onda cambiará su dirección.

Con la fórmula anterior y el principio de Huygens, el cambio en la dirección de la luz que pasa por el borde del Sol se puede simular de la siguiente manera a través de una hoja de cálculo: suponga dos haces de luz paralelos, separados por 1 metro. Divida la distancia total en pequeños incrementos y calcule la distancia de recorrido para cada una de las vigas según la fórmula anterior. El haz de luz que está más separado del Sol viajará una distancia un poco más larga en la misma cantidad de tiempo. Sumando todas las distancias incrementales resulta una diferencia de 8.48 micrómetros entre los dos haces. 8.48 micrómetros en una distancia de 1 metro = 1.74 segundos de arco, que es la desviación observada.

La velocidad de la luz no es una constante. La luz se ralentiza a medida que pasa a través de diferentes medios. Sin embargo, la velocidad de la luz en vacío puro es una constante. Parece que tienes una idea errónea sobre cómo la gravedad afecta a los fotones. La gravedad no tira ni empuja los fotones. La gravedad dobla el espacio-tiempo que puede cambiar la trayectoria aparente de la luz. La luz siempre sigue el camino del menor tiempo. Piense en una lámina estirada de material elástico con dos puntos. El camino más corto entre esos dos puntos se puede dibujar como una línea recta. Si coloca algo pesado en la lámina elástica, deformaría la lámina y la línea que dibujó parecería curvarse. Eso no significa que el objeto pesado esté ejerciendo ninguna fuerza sobre la línea. Distorsiona el universo en el que se dibuja la línea. Entonces, la luz emitida por una estrella súper masiva y una enana blanca se mueven a C en un vacío perfecto.

Creo que has entendido mal algunos conceptos básicos sobre la luz, pero eso es comprensible.

Primero, una rápida lección de historia. En la segunda mitad del siglo XIX, James Clerk Maxwell formuló ecuaciones que describen el electromagnetismo. Lo hizo después de que Michael Faraday había realizado muchos experimentos con cables y electricidad reales y había establecido las bases para la descripción formal.

Utilizando sus ecuaciones, Maxwell descubrió que la radiación electromagnética viajaba como una onda autopropagante a cierta velocidad. Esto surgió de él formando una ecuación de onda que tenía una estructura matemática bien conocida. Se encontró que la “velocidad”, [matemática] v [/ matemática], de esta onda que cayó de las ecuaciones de Maxwell era

[matemáticas] v = \ frac {1} {\ sqrt {\ epsilon_0 \ mu_0}} = 299 792 458 m / s [/ matemáticas]

Donde [math] \ epsilon_0 [/ math] y [math] \ mu_0 [/ math] son ​​constantes físicas que relacionan los campos eléctricos y magnéticos con el vacío. Ahora, lo importante con estas constantes es que están determinadas experimentalmente e invariables. Esto significa que no le dicen nada sobre qué marco de referencia usar y, por lo tanto, son los mismos si viaja a 67 000 mph alrededor del Sol o si está parado con respecto al Sol.

Por lo tanto, esto nos dice que las ondas electromagnéticas viajan a la misma velocidad para todos los observadores.

Se dio cuenta de que la luz, habiendo sido medida para viajar a esta misma velocidad, debe ser radiación electromagnética y, por lo tanto, usted mide la luz para viajar a esta velocidad (lo que llamamos c) independientemente de la velocidad con la que viaja.

Ahora, Einstein incorporó esta constancia de la velocidad de la luz en su teoría especial de la relatividad en 1905 y posteriormente en su teoría general de la relatividad en 1915 que describe la gravedad.

La información de su pregunta implica que está imaginando que la luz emitida por una gran estrella se ralentiza por la gravedad como lo haríamos nosotros. Sin embargo, esto no sucede principalmente debido al argumento anterior, pero lo que sucede es que la frecuencia de la luz disminuye cuando la luz abandona la vecindad de una gran masa.

Esto se ve como desplazamiento rojo gravitacional y se ha verificado experimentalmente. Como se refiere en su pregunta, la luz se ve afectada por la gravedad y este cambio rojo (y azul) es una consecuencia descrita en la relatividad general.

La velocidad de la luz (c) varía en relación con el potencial gravitacional del área a través de la cual está pasando. NO es constante para los observadores aquí en la tierra que se mueven uno con respecto al otro y usan el tiempo GPS. Por ejemplo, si me estoy mudando en relación con usted, ambos experimentaremos el mismo paso de tiempo exacto por GPS. Esto significa que la velocidad de la luz de cada satélite GPS del que estamos recibiendo señales será diferente para usted que para mí. Es solo cuando decidimos que c debería ser igual para todos que manipulamos el sistema para cambiar el tiempo para acomodar c, como en la teoría de la relatividad de Einstein. Sin embargo, con la llegada del GPS, la teoría especial se desmorona. El GPS demuestra claramente que hay un marco de referencia preferido para la luz aquí en la tierra, y ese es el marco ECI. Dentro de este marco c es constante. El GPS también demuestra que c NO es constante en el marco ECEF, que es el marco que aquí en la tierra consideramos inercial para todos los experimentos terrestres. Lanzar una pelota en el aire y verla caer directamente es una verdadera prueba de un marco inercial con fines mecánicos, pero no tiene nada que ver con el electromagnetismo.

De hecho, a medida que se va, la luz masiva de la estrella viaja más lentamente. Relativo a nosotros. Esto se puede medir y se llama retraso de Shapiro, una de las pruebas importantes de la relatividad general.

Estoy sorprendido por las respuestas confusas aquí. Esto no es ciencia de cohetes. Cerca de la estrella, si alguien puede sobrevivir para realizar un experimento, la gravedad también causa dilatación del tiempo y distorsión espacial radial, lo que hace parecer al observador local que la luz viaja a la misma velocidad que en cualquier otro lugar. Este es el “principio de relatividad” de que las leyes de la física (la velocidad de la luz es una de ellas) son las mismas para todos los observadores. Es bastante fácil de expresar para observadores inerciales o de caída libre, pero para los observadores acelerados las leyes deben escribirse como ecuaciones tensoras, y les garantizo que ninguno de ustedes ha escrito una ley de física, aparte de la gravedad misma, como tensor ecuación. ¡Es demasiado difícil!

La luz solo viaja más despacio cuando está cerca de la estrella, por supuesto. Cuando se escapa, se acelera.

La gravedad une la luz, es verdad. Pero no afecta el efecto que tiene la luz. La velocidad de la luz sigue siendo constante. La gravedad dobla la luz deformando el espacio para que lo que el haz de luz ve como “recto” no sea directo a un observador externo

La velocidad de la luz no siempre es constante. La constante es EL límite de velocidad del universo. La razón por la que la luz puede alcanzar esta velocidad es porque no tiene masa. Cualquier cosa sin masa es igualmente capaz de viajar a esta velocidad. Sin embargo, la luz (junto con toda la radiación electromagnética) viaja más lentamente en cualquier medio que no sea el vacío. Es decir, donde los fotones interactúan con un campo electromagnético.

Esa luz es una constante significa que es la velocidad más rápida conocida a través del espacio si se mide hasta un vacío perfecto. No significa que “nada puede ir más rápido” o que “la luz no pasa tiempo”, o que “la velocidad de la luz en el vacío debe ser lo mismo que la velocidad de la luz en un medio”. Tampoco significa que el enredo cuántico sea imposible. Las únicas partículas conocidas (?) Que no se ven afectadas por la masa son los neutrinos. Sin embargo, no tienen masa.

Hay varios experimentos que confirman esa teoría (es por eso que se llama teoría, hay muchas pruebas que confirman su validez) para que pueda realizar cualquiera de ellos para confirmar por su cuenta que es verdad.

La gravedad afecta a la luz, pero la velocidad de la luz es constante. Esto es posible porque la gravedad es una deformación del espacio-tiempo. La luz se mueve a una velocidad uniforme localmente, pero una línea recta en un pozo de gravedad puede verse curvada desde fuera del pozo de gravedad.

O, para decirlo de otra manera, la luz se mueve a la misma velocidad desde diferentes estrellas, pero la distancia desde una estrella más pesada cuenta más para que el rayo de luz tenga más kilometraje.

Estoy simplificando demasiado esto, pero estás pidiendo una respuesta directa sobre un tema muy profundo que no es mi especialidad.

Puede conducir alrededor de las esquinas sin cambiar su velocidad también, incluso en una situación no relativista. Cambio de dirección no significa automáticamente cambio de velocidad.

La luz emitida por una estrella masiva tendría menor energía y frecuencia, pero la misma velocidad.

Mucho más simple de lo que imaginas. Mídalo y se verá obligado a aceptarlo.