En lugar de pensar en “la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia”, piense en ello como estas dos reglas:
- La velocidad máxima posible en cualquier marco de referencia es un valor fijo, [matemática] c [/ matemática].
- Las cosas muy, muy ligeras parecen tener una velocidad muy, muy cercana a [matemáticas] c [/ matemáticas] con el límite de partículas sin masa que tiene una velocidad de [matemáticas] c [/ matemáticas]
Técnicamente, cuando se llega al final, no sabemos que los fotones no tienen masa: la masa medida es [matemática] 0 [/ matemática], pero siempre hay una barra de error en las mediciones. En el caso de los fotones, es una incertidumbre muy, muy pequeña, pero está ahí.
Lo mismo es cierto de los neutrinos, por cierto. Todas nuestras mediciones de la masa de neutrinos llegan a 0 más un margen de error. Sabemos por otras razones que la masa de neutrinos no es 0, pero 0 es consistente con nuestras mediciones de masa directa.
- Si un observador observa cómo una nave espacial se aproxima de frente a la velocidad de la luz, y la nave espacial enciende sus faros, ¿la luz de los faros llegará al observador antes que la nave espacial?
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Entonces, para todos los efectos, la luz y los neutrinos se mueven a la velocidad [matemática] c [/ matemática], o tan cerca de ella que es imposible medir la diferencia entre las velocidades de fotones y neutrinos y [matemática] c [/ matemática] . Se puede hacer una comparación directa durante las observaciones de supernova, como la supernova 1987a en las nubes de Magallanes. Cuando el núcleo se colapsa en este tipo de supernova, la energía electromagnética puede tardar aproximadamente 3 horas en atravesar las densas capas de gases estelares por encima del núcleo para romperse como un destello brillante, pero los neutrinos del colapso del núcleo son lanzado de inmediato. Entonces los neutrinos corren la luz hacia la Tierra, con una ventaja inicial de aproximadamente 3 horas. Qué vemos: un neutrino estalló aproximadamente 3 horas antes de que la luz parpadee. Un lazo virtual durante cientos de miles de años luz.
Entonces, mire hacia atrás a la primera regla: la velocidad máxima posible en cualquier marco de referencia es [matemática] c [/ matemática]. Eso significa, entre otras cosas, que la velocidad máxima posible para la velocidad del sonido es [matemática] c [/ matemática]. Dado que, tan cerca como se puede medir, la velocidad de la luz (en el vacío) para todos los observadores es [matemática] c [/ matemática], eso significa que la velocidad de la luz (en el vacío) siempre será mayor que la velocidad de la luz.