¿Qué constantes deben cambiarse en nuestro universo para que el espacio-tiempo sea absoluto y la velocidad de la luz sea relativa?

Has visto algunas otras respuestas, y no estaré en desacuerdo con ellas. Déjame hacerte otra pregunta:

¿Aceptarías, o podrías concebir, un universo en el que la velocidad de cualquier fotón necesariamente tenga todos los valores posibles, desde 0 hasta el infinito?

La velocidad de la luz es básicamente la velocidad a la que suceden las cosas. Entonces, si la velocidad de la luz es infinita, entonces todo sucede a la vez (lo que sea que eso signifique). Si la velocidad de la luz es 0, entonces no pasa nada. ¿Qué sucede si descartamos arbitrariamente estos casos límite?

¿Qué determina la velocidad a la que ocurren los eventos si el espacio y el tiempo son absolutos? De acuerdo con la teoría actual aceptada, los eventos a nivel atómico ocurren a la velocidad de la luz, es decir, los eventos están mediados por la transmisión de fotones entre partículas atómicas. Todo “funciona” porque la velocidad de la luz es constante. Si la luz no fuera una constante, entonces tal vez algunas estrellas vivirían su vida útil en un abrir y cerrar de ojos, y quizás algunos humanos vivirían su vida útil durante cientos de años. O tal vez el hígado de uno podría durar casi para siempre, pero el corazón se terminaría debido a una acción rápida en unos pocos meses o años. ¿De qué otra manera los eventos, incluso a escala macro, procederían si la velocidad de la luz fuera relativa a eventos indeterminados? Lo que determinaría el progreso de los eventos, el hecho del cambio, en tal universo. Para que las cosas funcionen, parecería que debe haber un absoluto además de los absolutos del espacio y el tiempo. También debe haber un metrónomo mediante el cual todo marque su ritmo. Pero, ¿cómo propondrías hacer un universo con un metrónomo como parte de su estructura? Y entonces, ¿cómo sería esa pulsación absoluta del tiempo diferente de la tasa absoluta del proceso de fotones a través del espacio?

Esta es una gran pregunta que debería ser lo primero en lo que alguien piensa cuando se enfrenta por primera vez a la relatividad. Esencialmente, cuando te enfrentas a una nueva teoría, debes entender los límites de la teoría que te llevan de regreso a la teoría anterior, que fue perfectamente exitosa al predecir eventos en su régimen de validez.

En el caso de la teoría especial de la relatividad, debe tomar [math] c \ rightarrow \ infty [/ math] (realmente, esto es mejor ponerlo como [math] c \ gg v [/ math] para todo v). En este límite recuperas las predicciones newtonianas y puedes tomar espacio para volver a ser absoluto. Y aunque nunca es el caso de que la velocidad de la luz se vuelva relativa (eso requeriría un cambio de signo en la variedad espacio-tiempo), no sería capaz de distinguir la diferencia entre la simetría de cambio galileana y lorentziana, por lo que no Sé que la velocidad de la luz es constante.

Voy a decir “Ninguno” y esperaré a que me contradigan. Se trata de mentalidades y de lo que es conveniente cuando se trata de pensar en nuestros problemas y resolverlos.

La situación que usted describe fue, de hecho, la establecida por Newton, y fue tan exitosa hasta Einstein. El documento de Einstein fue en 1905, pero no nos hizo cambiar nuestra nueva mentalidad hasta 1983.

Todas las unidades de medida son invenciones humanas. Como tales, son arbitrarios y no dependen de constantes fundamentales del universo. Si define el medidor y el segundo, puede medir la velocidad de la luz en metros / segundo; si define la velocidad de la luz, y la segunda, puede medir el medidor.

Los físicos ya habían determinado que sería conveniente si pudieran definir la velocidad de la luz como 1. ¿Uno qué? Una unidad de Planck. Esto viene como un paquete con la longitud de Planck (aproximadamente 1.6e-35 metros) y el tiempo de Planck (aproximadamente 5.4e-44 segundos). Al final, en 1983, los físicos casi se salieron con la suya, es solo que el número entero elegido no fue 1, sino 299792458.

La velocidad de la luz es constante porque las constantes son relativas.

Piénsalo. Si me estoy moviendo a una velocidad más rápida, entonces mi reloj funciona a una velocidad diferente y mi regla tiene una longitud diferente. Que todavía pueda llamar a esas nuevas medidas segundos y metros, no significa que tengan la misma duración o duración de lo que llamé un segundo o un metro antes. Dado que usamos esas nuevas medidas para definir nuestras constantes, esas constantes también cambian proporcionalmente a la energía agregada por nuestro cambio en la velocidad. Si no lo hicieran, entonces nunca obtendríamos el mismo resultado con diferentes tiempos transcurridos y diferentes reglas de longitud. Todo es relativo a la velocidad a través del espacio. No existe una constante, todo es relativo.

La respuesta de Steven White a ¿Es normal sentirse tan desanimado que los humanos nunca podrán viajar más rápido que la luz?

A2A Si las cosas pudieran ir más rápido que la luz, la velocidad de la luz sería relativa (a velocidades más altas). No hay evidencia experimental de tales afirmaciones. Esto no haría que el espacio o el tiempo fueran absolutos.

Si encontrara una anisotropía en el universo (una dirección preferida en el universo), entonces podría reclamar el espacio absoluto. Significaría que todos los marcos de referencia deben estar relacionados con esta dirección preferida. Aún así, sería imposible saber si esta dirección preferida es un fenómeno local en el universo observable o si se aplica al universo en general. El espacio absoluto no es algo que pueda probarse con certeza. Lo que demostró Einstein (y otros antes que él) es que no se requiere espacio absoluto para hacer física. Incluso la relatividad galileana no hace que el espacio sea absoluto (es más una creencia religiosa que física).

No puedo pensar en una constante física que no esté relacionada con otra constante física. Acepto las correcciones si me equivoco.

De Wikipedia

“Una constante física, a veces fundamental física constante, es una cantidad física que generalmente se cree que es de naturaleza universal y tiene un valor constante en el tiempo”.

Las palabras clave “generalmente creído”.

Para mí, esto significa que las relaciones entre las constantes se han mantenido probablemente las mismas. Eso no es lo mismo que decir que la expansión del universo no tiene influencia en las constantes físicas.

El universo primitivo tenía una mayor densidad de energía en comparación con la actual. Avanzando rápidamente hacia el futuro, la energía podría diluirse tanto (también las constantes) que los sistemas complejos perderán su cohesión hasta que toda la materia se descomponga en partículas elementales.

Lo que estoy tratando de decir, no puede cambiar una constante independiente de todo lo demás.

Universo afinado – Wikipedia

El espacio-tiempo solo puede ser absoluto, si la velocidad de la luz es infinita. Y tenga en cuenta que todos los observadores también verían la misma velocidad de la luz en ese caso.

Eso terminaría con cualquier forma de efecto Doppler, y también concentraría todo el Universo en un solo punto (sin distancia entre nada).

Si desea saber qué efecto tienen las “constantes”, consulte el Análisis dimensional: Wikipedia.

Simplemente cambiar constantes no puede hacer eso, tendría que cambiar las ecuaciones en las que están conectadas las constantes.

La velocidad de la luz no es “relativa”, y no jugar con G, c, h-bar o cualquiera de las otras constantes fundamentales cambiará eso.

En la medida en que sabemos que la luz que pasa a través de un medio, como el vidrio, el agua o el aire, tiene diferentes velocidades, podemos postular un universo que se compone de diferentes medios, y luego tendría diferentes índices de refracción, o diferentes constantes, y También la velocidad de la luz sería relativa al medio. En realidad, así es como representan las propiedades de la materia oscura en estos días, pero diría que la materia oscura no tiene en cuenta la gravedad, es más como la gravedad explica el fenómeno que ellos llaman amorosamente materia oscura.

Ningún cambio de meras constantes haría eso; tendrías que cambiar la métrica del espacio-tiempo. Hay una buena historia de ciencia ficción de Greg Egan sobre un universo así. Olvidé el título, pero apuesto a que Google lo sabrá.

Para que las distancias y los tiempos entre las cosas sean iguales para todos los observadores, la velocidad de la luz debería ser infinita.

Eso le daría problemas con la causalidad al instante, por lo que todo sucede a la vez, y la luz de todas las estrellas llegaría al mismo tiempo.

Las constantes no tienen ningún efecto sobre los aspectos medibles de la física. Una constante es una constante o las matemáticas no serán consistentes. A la física le faltan definiciones sonoras de cantidades medibles. El tiempo no se ha definido física y el espacio no se puede definir por su naturaleza general de no tener nada que medir.

No tenemos la capacidad de cambiar las leyes de la naturaleza. Ellos son lo que son. Solo necesitamos descubrir cuáles son realmente.

El cambio tendría que ser más estructural que un simple cambio en los valores de cualquier constante. El espacio debería ser euclidiano, lo que quiere decir que debería ser independiente del tiempo. Entonces las leyes de Newton podrían funcionar y las de Einstein no.