¿Qué sucede cuando uno se acerca a la velocidad de la luz, se mueve con la velocidad de la luz y se mueve más rápido que la luz?

Entonces, como estoy seguro de que todas las personas que respondan esto señalarán, gran parte de la pregunta no es algo que pueda responderse, porque hasta donde podemos decir no tiene sentido. Sin embargo, explicar por qué es difícil porque es contrario a nuestras intuiciones. Permítanme probar una analogía que he encontrado un poco útil para explicar esto antes …

Supongamos que su pregunta en lugar de preguntar acerca de la velocidad de la luz se trata de moverse sobre la superficie de la tierra: “¿Qué sucede cuando uno va al norte cerca del polo norte, en el polo norte y al norte del polo norte?”. Usted ve el problema con eso pregunta … la primera parte está bien, podemos responder eso. El segundo no tiene sentido … ¿cómo puedes caminar hacia el norte desde el polo norte? Y la última parte es galimatías … no hay norte del polo norte, y ciertamente no puedes ir al norte desde allí.

Este es exactamente el tipo de problema con la pregunta. Cerca de la velocidad de la luz no hay problema! De hecho, dado que todo el movimiento es relativo y nunca nos movemos en relación con nosotros mismos, puedo decirte que ahora te estás moviendo a una velocidad cercana a la de la luz. Es muy posible que algún observador lo vea moviéndose muy cerca de la velocidad de la luz en este momento. ¿Sentirse diferente? ¡Tampoco ellos! Pero verán que sus relojes funcionan con lentitud, al igual que usted vería que sus relojes también funcionan con lentitud, y muchos otros efectos cuando compara cómo mide y experimenta el espacio y el tiempo, el impulso y la energía, etc. Tiene, en relación con el estado en el que se encuentra, todo tipo de espacio para aumentar su velocidad en cualquier dirección … pero para los observadores externos, tales aumentos en la velocidad solo lo acercarían a c, nunca la alcanzarían. Esta velocidad de la luz de ‘retroceso infinito’ es la razón por la cual decir “la velocidad de la luz” es realmente más como decir “infinito” que por decir cualquier velocidad finita, y por qué todos los observadores están de acuerdo en la velocidad de la luz y la ven igual. velocidad.

A la velocidad de la luz no hay un estado que pueda tener un observador. Algunas cosas pueden viajar a esa velocidad, y de hecho deben … cualquier cosa que no tenga masa. Pero estas partículas no experimentan espacio ni tiempo y no tiene sentido preguntar qué experimentan. Pero, de nuevo, (y a diferencia de nuestra analogía del polo norte) no se puede llegar allí, siempre está infinitamente lejos.

SE MUEVE MÁS RÁPIDO que la luz simplemente no es una descripción significativa de la velocidad. No tiene más sentido que decir “norte del polo norte”. Entonces, aunque me doy cuenta de que otros han especulado, creo que no es realmente algo que estoy dispuesto a hacer aquí. Preguntar “qué pasaría si pudiéramos viajar más rápido que la luz” puede ser una gran historia, al igual que preguntar “qué pasaría si la magia fuera real”. Pero ninguno de estos dice nada significativo sobre el mundo físico real.

Sé que debe ser molesto que todos te sigan diciendo que tu pregunta no tiene respuesta cuando te parece perfectamente razonable. Pero a medida que estudies esto más, deberías ver por qué es así, y por qué deberías tomar cualquier respuesta que intente responder eso con un grano de sal.

En primer lugar, la velocidad de la luz es en realidad la velocidad de la causalidad. Es la velocidad más rápida a la que la información puede moverse de un lugar en el universo a otro. Todas las partículas sin masa viajan a esta velocidad en el vacío. Sucede que la luz (fotones) es una partícula sin masa y, por lo tanto, viaja a esta velocidad. 2 de tus 3 preguntas son fáciles. Nada puede viajar “más rápido que” la velocidad de la luz, incluido usted, ya menos que no tenga masa, no puede viajar “a” la velocidad de la luz. Eso deja la primera pregunta, “¿qué sucede cuando viajas cerca de la velocidad de la luz?”

Suponiendo que hayamos tratado los molestos problemas de las cantidades cada vez más grandes de energía requeridas para acelerarlo a cerca de la velocidad de la luz, el efecto más notable sería que el tiempo se movería más lentamente para usted que alguien que no se mueve con respecto a usted. Al 90% de la velocidad de la luz, 10 minutos para usted sería aproximadamente lo mismo que 20 minutos para alguien que dejó atrás. Tu masa también aumentaría. Al 90% de la velocidad de la luz, su masa se duplicaría. Su campo visual probablemente se vería un poco extraño. Parecería que estás mirando por un túnel. Además, las estrellas de su ventana frontal se verían muy azules y las estrellas de su ventana trasera se verían muy rojas debido al efecto Doppler. Una vez que estuvieras yendo lo suficientemente rápido, tu vista en el frente se volvería negra a medida que las estrellas que se acercaban se desplazaran de azul fuera de tu espectro visible.

Cerca de la velocidad de la luz: el tiempo pasa tan lento desde su punto de vista que donde quiera que se dirija habrá llegado en un instante. Durante ese breve momento, experimentarías el efecto Doppler de la luz en el que las cosas parecen estar alejándose de ti, luego tienes un poco de visión de túnel y luego todo se vuelve negro a medida que las longitudes de onda frente a ti pasan al espectro UV y más allá.

A la velocidad de la luz: esta es más una pregunta teórica, ya que requeriría una cantidad infinita de tiempo y energía. Como no es prácticamente posible, no estamos seguros de lo que sucederá, sin embargo, tiene tres posibilidades, ninguna de las cuales es atractiva: 1. Gracias a la dilatación del tiempo, estaría en suspensión eterna, para siempre (o hasta que golpee algo). 2. Te conviertes en energía. 3. Si tiene alguna forma de reducir la velocidad, no importa que haya pasado un momento breve para usted, todos sus seres queridos han muerto.

Más rápido que la luz: definitivamente no es posible, pero sigamos adelante. Felicidades: has creado una máquina del tiempo. Dejame explicar. La velocidad de la luz es en realidad la velocidad de la causalidad en el espacio-tiempo. Si puede moverse más rápido que la velocidad de la causalidad, puede moverse libremente a través del espacio-tiempo y liberarse de la cognición unidireccional del tiempo. (Lo siento, sé que esto no es una gran explicación, pero no hay forma de que pueda explicar esto en menos de un ensayo y sin usar matemáticas y diagramas).

Warp drive: lo siento, esto es trampa. Dejas que el espacio te mueva, pero no te mueves por el espacio más rápido que la luz.

Hay muchas teorías sobre lo que sucederá si uno se mueve con la velocidad de la luz.

Por un lado, la persona que viaja a esa velocidad experimentaría una desaceleración del tiempo. Para esa persona, el tiempo se movería más lentamente que para alguien que no se mueve. Otra cosa es que su campo de visión cambiaría drásticamente. El mundo se te aparecería a través de una ventana en forma de túnel frente al avión en el que estás viajando.

La teoría de la relatividad presentada por Einstein despejó muchas dudas sobre la masa y la energía. La ecuación de equivalencia masa-energía demostró que masa y energía son interconvertibles, lo que significa que la masa se puede convertir en energía y viceversa. Propuso que no hay un marco de referencia estándar. Todo es relativo, incluso el tiempo. A partir de esto, se infirió que la velocidad de la luz es constante e independiente del observador. Por lo tanto, si una persona se mueve a la mitad de la velocidad de la luz en la misma dirección que la luz misma, entonces el haz de luz tendrá el mismo aspecto que un individuo estacionario.

¿Qué significa la equivalencia entre masa y energía?

Significa que si un objeto se mueve a una velocidad que es el 10% de la velocidad de la luz, entonces experimentaría un aumento en su masa en un 0.5% de su masa original. Por otro lado, si un objeto viajaba al 90% de la velocidad de la luz, entonces su masa sería 2 veces su masa original.

¿Podemos viajar a la velocidad de la luz?

No, no podemos viajar a la velocidad de la luz.

Verá, si un objeto viaja a la velocidad de la luz, ¡su masa aumentará exponencialmente! Considere esto … la velocidad de la luz es de 300,000 kilómetros por segundo (186,000 millas por segundo) y cuando un objeto se mueve a esta velocidad, su masa se volverá infinita. Por lo tanto, se requerirá energía infinita para mover el objeto, lo cual no es práctico.

Esa es la razón por la cual ningún objeto puede moverse a la velocidad o más rápido que la velocidad de la luz.

Según las teorías actuales, uno no puede viajar a la velocidad de la luz, ni más rápido que la velocidad de la luz. Estas simplemente no son preguntas significativas. Se necesitaría tiempo infinito y energía infinita para alcanzar la velocidad de la luz.

Es importante recordar que las velocidades siempre se miden en relación con otra cosa. No viaja cerca de la velocidad de la luz, viaja “cerca de la velocidad de la luz en relación con un observador. Si no miras el paisaje que pasa, no pasa nada a ninguna velocidad.

Pero si observa el paisaje que está pasando cerca de la velocidad de la luz, verá que se ralentiza: el tiempo parece pasar más lento. Y ve lo mismo para ti.

Hay una manera de imaginar cómo sería la velocidad de la luz y más rápido que los ejemplos de luz. Si bien nada puede ir más rápido que la luz, es posible obtener un punto brillante para moverse más rápido que la luz.

Imagina que estás frente a una pared que se extiende lejos a cada lado. Muy por detrás de usted hay un láser en un plato giratorio. Si el láser gira lo suficientemente rápido y la distancia a la pared es lo suficientemente grande, el punto brillante podría cambiar de ubicación más rápido de lo que un rayo de luz podría viajar a lo largo de la pared.

Parado al lado de la pared, con el punto que viene hacia ti más rápido que c desde la derecha, el punto aparecerá repentinamente a tu derecha desde el centro y luego se alejará a la derecha y a la izquierda como dos puntos separados. La porción que se desliza hacia la derecha es un ejemplo de cómo el movimiento FTL tendrá la apariencia de retroceder en el tiempo.

Suponiendo que quiere decir, de acuerdo con la Relatividad Especial …

En SR, “usted” nunca viaja … “usted” siempre está parado y todo lo demás se mueve. Entonces, la pregunta es qué sucede cuando todo lo demás está cerca de la velocidad de la luz, etc.

Los tomaré en orden …

A velocidades de subluz muy altas … la luz al frente se concentra en una fuente puntual de rayos gamma, y ​​no hay nada a su alrededor que pueda ver.

Más rápido que la luz, causa que un efecto se revierta … y podría encontrarse en situaciones paradójicas donde las cosas han sucedido y su reloj aún no ha sucedido al mismo tiempo.

Exactamente a la velocidad de la luz, obtienes una contradicción lógica, por lo que la afirmación no tiene sentido en la relatividad especial.

Relatividad y viajes FTL

Cualquier teoría científica DEBE respetar o dar cuenta de los resultados de laboratorio. Cuando la ciencia no tiene ni idea de un resultado particular del experimento. Debes construir una teoría que explique el experimento, pero no tienes la mejor idea, así que tú, tan lógico como Spock, necesitas un Principio. Y el Principio de la relatividad especial establece que “c”, la velocidad de la luz, es una constante de la naturaleza. Esto implica una declaración fuerte, CUALQUIER tipo en el Universo que, aburrido, instala un accesorio en un laboratorio (espejos, lentes, cronómetros, …) o donde sea (transbordador espacial, cabalgando sobre la Enterprise en warp 3, etc.) destinado a medir la velocidad de un haz de luz. Será una pérdida de tiempo porque escupirá el valor de “c” ya conocido. Entonces, sin importar su velocidad, un haz de luz se mueve nuevamente en c.

La velocidad sigue aumentando.

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