Si está en una nave espacial en el espacio vacío (el tamaño del universo entero) con suficiente combustible para acelerar a una velocidad constante durante mucho tiempo, ¿qué le impedirá exceder a la velocidad de la luz?

La respuesta simple es inercia o resistencia a la aceleración. A medida que aumenta su velocidad, aumenta su resistencia a la aceleración. En C tu inercia se describe como infinita.

Para cada acción hay una reacción igual y opuesta. La reacción no es instantánea y está limitada por la velocidad de la luz. Hay un retraso entre la acción y la reacción. Este retraso entre la acción y la reacción se reduce a medida que aumenta la velocidad. En C, la acción y la reacción suceden al mismo tiempo.

Cuando presiono una masa, comenzará a acelerarse y luego se inducirá una fuerza igual y opuesta sobre esa masa llamada inercia. El retraso entre la fuerza aplicada y la fuerza inducida permite que la masa se acelere. A medida que aumenta la velocidad de la masa, el retraso se acortará y la velocidad de aceleración disminuirá. En C, la fuerza aplicada y la fuerza inducida (inercia) suceden al mismo tiempo, cancelándose mutuamente y la aceleración se detiene.

Física.

Literalmente puedes acelerar para siempre y nunca alcanzar la velocidad de la luz. El universo conspira contra ti. Digamos que estamos en este universo vacío con una súper nave y dejamos caer un pequeño dron de observación para presenciar nuestra hazaña.

Luego despegamos a 1 millón de gees (la súper nave nos mantiene vivos y no consume combustible). Muy pronto vamos a una velocidad tremenda: nuestro dron de observación confirma esto, pero algo es extraño: el reloj del dron dice que nuestra capacidad de medir el tiempo está en mal estado y que las mediciones de distancia están apagadas. El Tiempo y el Espacio literalmente se distorsionan de modo que, cuando se proyecta un haz de luz hacia adelante, AMBOS observadores lo miden como moviéndose en c. Entonces, después de mil millones de años de aceleración de un millón de gees, todavía estás midiendo la velocidad de un fotón que pasa en c. El dron de observación que dejaste muestra que el fotón apenas está arrastrándose más allá de tu posición, pero como estás tan retrasado en el tiempo y tan plano en el espacio, mides esa pequeña diferencia en las velocidades como si fuera también c.

Simplemente no puedes llegar a la velocidad de la luz. Jamas.

La relatividad es extraña y completamente contraria al sentido común.

Por un lado, la velocidad de la luz es la misma en cualquier marco de referencia. Michelson y Morley demostraron esto a fines del siglo XIX, y hoy es una verdad establecida. Tiene algunas ramificaciones bastante extrañas.

Si aceleras a una milla por hora más lento que la velocidad de la luz, luego enciendes una linterna que apunta hacia adelante, no verías el rayo de luz avanzando hacia ti a una milla por hora. Más bien, correría por delante de usted a la velocidad de la luz . Pero eso parece contradictorio: si viaja a casi la velocidad de la luz, y el rayo lo deja a la velocidad de la luz, entonces seguramente el rayo debe estar casi el doble de la velocidad de la luz con respecto a un observador estacionario, ¿verdad?

Esto es cierto sin importar qué tan cerca esté de la velocidad de la luz. Independientemente de su velocidad, siempre medirá la velocidad de la luz para que sea la misma en todas las direcciones. No importa qué tan cerca esté de la velocidad de la luz, la velocidad de la luz siempre parecerá frustrantemente lejana.

Ahora suponga que un observador estacionario podría ver tanto su nave espacial como el haz de su linterna mientras pasa corriendo. Desde la perspectiva del observador, el rayo parecería superar a su nave por el margen más delgado. Entonces, ¿qué da? ¿Cómo es que ves el rayo alejándose a la velocidad de la luz, pero el observador estacionario ve una carrera mucho más apretada?

Es porque su medida del tiempo es diferente de la de un observador estacionario. A medida que aceleras cerca de c , el tiempo pasa más lentamente para ti que para otros. No notas nada diferente, pero el efecto final es que las velocidades no se suman de la misma manera cuando estás cerca de la velocidad de la luz que lo hacen a velocidades más lentas.

A velocidades “normales”, todo es bastante lineal. Si conduce 30 millas por hora y acelera a 1 milla por hora por segundo, durante un segundo, irá a 31 millas por hora. Fácil.

Pero a velocidades relativistas, no se acumula tan bien. Si vuela a la velocidad de la luz menos 1 mph, y acelera a 1 milla por hora por segundo, durante un segundo … todavía no irá a la velocidad de la luz . Irás a cierta velocidad más rápido de lo que eras, pero aún más lento que la velocidad de la luz. No importa cuánto tiempo acelere, su velocidad real aumentará en cantidades cada vez más pequeñas a medida que se acerque c .

No importa cuánto tiempo aceleres, no puedes viajar a la velocidad de la luz … nunca. Solo las cosas sin masa, como los fotones, pueden viajar a c … y no pueden viajar a ninguna otra velocidad.

La cuestión es: es físicamente imposible que un objeto con masa alcance la velocidad de la luz.

Esto se debe a que, como Einstein descubrió hace unos 100 años, masa = energía / velocidad de la luz. La velocidad de un objeto está determinada por su masa (o arrastre a través del campo de Higgs). Te acercarás a él, pero cuanto más te acerques, más energía se necesitará para llegar allí, lo que eventualmente requerirá que tengas energía infinita para alcanzar la velocidad de la luz. Pero en teoría podrías llegar a 99.999999999999999 … la velocidad de la luz.

Solo las partículas sin masa viajan a la velocidad de la luz, ya que es un límite físico en el que la información puede viajar a través del espacio-tiempo.

Espero que alguien que sepa más pueda dar una respuesta más elaborada.

Desde su punto de vista, nunca se mueve. Ningún observador se mueve en su propio marco de referencia.

“OK”, dices, “bien, ¿qué me impide alcanzar una velocidad relativa mayor que la de la luz, en comparación con todas las cosas que veo zumbando? | cero menos un trillón | = un trillón, ¿verdad? ”

Esto es lo que sucede: los efectos de Lorentz en el espacio y el tiempo hacen que observe que el universo se reduce sin límite a lo largo de la dirección de su viaje, y el tiempo en los puntos frente a usted para pasar más rápido al padre que está delante de usted (y, detrás de usted , más lento, cuanto más detrás de ti estén). Entonces, lo que detendría esto es que alcances el final del universo (espacio y tiempo). O, si el universo no tiene fin, este proceso continúa para siempre. (La contracción y los efectos del tiempo conspiran para asegurarse de que nunca observe nada viajando más rápido que la luz según su reloj y regla).

Desde el punto de vista de un observador que no acelera, su aceleración se ralentiza asintóticamente.

Las matemáticas te detendrían. Tener una cantidad finita de combustible suficiente para acelerar durante un “tiempo muy largo” es una cosa. Tener suficiente para acelerar más allá de la velocidad de la luz es otra.

Se necesitaría una cantidad infinita de combustible solo para acercarse a la velocidad de la luz, y más que eso para superarla, sin importar cuán pequeña sea la masa de su nave espacial. En otras palabras, si quemaras todo el universo para acelerar un solo electrón, todavía no estaría lo suficientemente cerca.

Masa. Nada con ninguna masa puede alcanzar o exceder la velocidad de la luz. Es una ley de la física. No es una ley, ya que te meterás en problemas si lo haces, pero en eso no se puede hacer.

Este es el por qué. Cuando obedece con la aceleración de masa, ganan más masa. La energía que producen cuando aceleran se convierte en masa. Las cosas que van realmente rápido pesan más que las que se mueven lentamente (o en reposo).

Para acelerar a la velocidad de la luz, generarías una cantidad infinita de masa, por lo tanto, necesitarías una cantidad infinita de energía para moverla.

La velocidad y el movimiento se definen como medidos por otra cosa. En un espacio verdaderamente vacío no puedes moverte en absoluto. Ni siquiera puedes tener una posición. En un espacio-tiempo más normal, se necesita una cantidad infinita de energía para mover cualquier partícula, excepto em / light, a c. Hay una cantidad finita de masa / energía en el universo [no suficiente].

Hora. En el espíritu de la Teoría de la Relatividad, nada lo detendría, sin embargo, a medida que se acerca a la velocidad de la luz, debido a la dilatación del tiempo, tomaría una cantidad infinita de tiempo alcanzar la velocidad de la luz.

Antes de llegar a la velocidad de la luz, se quedaría sin combustible, sin importar cuánto combustible comenzara.

No habría policía galáctico, no habría una reducción repentina de potencia en el motor del cohete cuando te acercaras a la velocidad de la luz. Todo lo que sabría es que se quedó sin combustible.

Según su hipótesis, no hay resistencia, entonces:

Si quemé todo el combustible en 1 segundo (hipotéticamente) para acelerar desde mi velocidad actual, entonces alcanzaré una velocidad que diga “x”, entonces esa será mi velocidad para siempre hasta el final del universo.

Nunca podré acelerar sin combustible ni desacelerar ya que no hay resistencia.

Sus átomos se mantienen unidos por campos electromagnéticos, es decir, luz. Vete y déjalos si te atreves.