¿Hay alguna manera de que podamos probar si la velocidad de la luz en el vacío ha cambiado lentamente con el tiempo?

Esta es una gran pregunta, ya que desafía uno de los supuestos fundamentales de la física moderna. De hecho, otros lo han pedido, o al menos sabores más precisos. La velocidad de la luz está profundamente ligada a nuestra comprensión de la fuerza electromagnética. Sin embargo, una cantidad aún más fundamental que caracteriza la fuerza de la fuerza electromagnética es la constante de estructura fina [matemática] \ alfa [/ matemática], definida como sigue (en unidades cgs):

[matemáticas] \ alpha = \ frac {e ^ 2} {\ hbar c}. [/ matemáticas]

Como puede ver, esta cantidad tiene en cuenta la velocidad de la luz (c), la constante de Planck ([matemática] \ hbar [/ matemática]) y la carga del electrón (e). Se han realizado experimentos en busca de evidencia de variación en el tiempo de la constante de estructura fina. Lo remito a la siguiente página de Wikipedia que lo discute, así como a una pregunta de Quora que hice sobre el tema:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fi…

¿Cuál es el estado de los experimentos que miden la variación en el tiempo de la constante de estructura fina? ¿Cuáles son las implicaciones para la cosmología si la constante exhibe, de hecho, una dependencia temporal demostrable?

Tiene razón en que no podemos medir la velocidad de la luz directamente, ni en diferentes momentos ni en diferentes lugares. ¿Qué pasa si la velocidad de la luz cambia con el tiempo? ¿O qué pasa si es diferente en la galaxia de al lado? Esas son buenas preguntas.

Estamos bastante seguros de que no cambió, después de todo. ¿Por qué? Porque la velocidad de la luz surge en muchas cantidades físicas de fenómenos aparentemente no relacionados. Por ejemplo, aparece en la constante de estructura fina, un número adimensional con un valor de alrededor de 1/137. Y eso, a su vez, se puede encontrar mucho en la mecánica cuántica, especialmente en la descripción de los espectros de emisión y absorción, en los cálculos que involucran la evolución de las estrellas y las supernovas, etc. Estas cosas las podemos medir, tanto a largas distancias como, por lo tanto, a largo plazo. escamas. Los estudios que miden la estructura fina indican algunas variaciones posibles, aunque muy pequeñas a lo largo del tiempo (consulte Constante de estructura fina – Wikipedia para obtener más información y fuentes).

En resumen, si la velocidad de la luz cambiara, tendría un efecto en muchos fenómenos físicos. Las estrellas evolucionarían de manera diferente, la luz que emitirían se vería diferente, algunas supernovas sucederían consistentemente de una manera diferente. Todos estos efectos pueden ser rigurosamente evaluados, calculados y comparados con lo que realmente observamos. Al hacer esto, descubrimos que o la velocidad de la luz no cambió o cambió en una pequeña cantidad, a lo largo de la vida de nuestro Universo.

P: “¿Hay alguna forma de que podamos probar si la velocidad de la luz en el vacío ha cambiado lentamente con el tiempo?”

Sí, se llama expansión de Hubble.

Piénselo de esta manera por simplicidad: en la antigüedad, los topógrafos tenían un estándar de varilla de medición. Fue un estándar por el cual encuestaron, a menudo era un poste: “unidad de longitud igual a 5 1⁄2 yardas, 16 1⁄2 pies, 1⁄320 de una milla de estatuto o un cuarto de la cadena de un topógrafo y 5.0292 metros “.

La velocidad de la luz en el vacío es siempre la misma que el poste de la barra siempre tenía la misma longitud. Y c en el vacío es nuestra barra polar per se en astronomía. Las mediciones siempre deben realizarse según un estándar. El estándar tiene la misma longitud o la misma longitud o nuestra “herramienta” de medición estaría en error.

Ok, eso es c simplemente, nuestra medida. Es por eso que la expansión de Hubble hace que nuestra medición en el vacío cambie lentamente con el tiempo. La gravedad afecta a la luz, y la lente gravitacional está en el eje xey que se encuentra a la izquierda, derecha y arriba, abajo.

El desplazamiento al rojo gravitacional está en el eje z, el eje z es la distancia. Tenemos en cuenta la lente gravitacional, pero la ciencia en el pasado no ha tenido en cuenta el desplazamiento al rojo gravitacional en el eje z. Por lo tanto:

La medición, la luz, está siendo afectada (desplazamiento al rojo) y si no la tomamos en cuenta, las mediciones ergo se interpretan mal ~ mal. Sería como si el topógrafo cambiara el poste de la barra; y en efecto, al dejar el parámetro / expansión de Hubble en las mediciones, la medición, c en el vacío, se modifica en consecuencia. Y presento: no es el Universo el que está apagado, son nuestras mediciones las que están mal porque el modelo Lambda CDM (teoría de la expansión) mide por la expansión / parámetro de Hubble. Lo que requiere pseudociencia fudge factores de energía oscura, etc.

La expansión de Hubble interpreta el desplazamiento al rojo cosmológico, que es todo luz observada, como la expansión del Universo. Lo que en efecto cambia la medida, c en el vacío, para ajustarse a lo que creen: expansión del Universo.

Si eso se mide, ya sea que el Universo o las propiedades de tierra de un señor, tenga su medida definitiva / física / matemática, y nuestras medidas son incorrectas y requieren factores falsos, ¿quién tiene la responsabilidad, los que miden o el Universo?

douG

Llevar la carga de manera responsable y suministrar las soluciones.

Árbitro:

Rod (unidad) – Wikipedia

https://www.quora.com/profile/Do

Sí, puedes resolver esta pregunta fácilmente. Simplemente lea la definición de un medidor que ha sido válida desde principios de la década de 1980. Dice que es la distancia que recorre la luz en el vacío en 1 / 299,792,458 de segundo.

Esta definición implica que la velocidad de la luz en el vacío es, siempre ha sido, y siempre será 299,792,458 m / s, con las definiciones actuales de un metro y un segundo. Realmente no hay ambigüedad y misterio aquí.

La velocidad de la luz es una cantidad considerable, por lo que cuando habla de su cambio en el tiempo, debe especificar lo que está sucediendo con las unidades. En algunas unidades, el valor numérico puede estar cambiando, en otras, no. Utilizamos las unidades SI donde las constantes dimensionales importantes, como la velocidad de la luz, son numéricamente constantes. Los físicos y relativistas profesionales de partículas usan unidades aún mejores, aquellas en las que [matemáticas] c = 1 [/ matemáticas]. El número uno nunca ha cambiado y nunca cambiará.

Varias constantes fundamentales como esa pueden fijarse en algunos valores convencionales o incluso establecerse igual a uno, incluida la constante reducida de Planck [math] \ hbar [/ math] y quizás otras. Cualquier afirmación de que estas constantes no han sido constantes es solo una convención social contradictoria engañosa y una convención social muy poco natural. En unidades físicamente naturales, la dependencia del tiempo de tales constantes universales es imposible.

Se puede hablar de la evolución de las constantes adimensionales, aquellas sin unidades. por ejemplo, la combinación “constante de estructura fina” que se puede construir a partir de la carga eléctrica y las constantes fundamentales normalmente establecidas en uno. La constante de estructura fina parece ser [matemática] 1 / 137.036 [/ matemática] más o menos hoy y todos los experimentos indican que este valor ha sido válido durante miles de millones de años, con un margen de error muy pequeño. La mayoría de las teorías audaces que predecirían una evolución significativa durante la expansión cósmica se descartan experimentalmente. Pero aquí es posible que encontremos, o incluso pronostiquemos teóricamente, alguna dependencia temporal de la constante de estructura fina o constantes similares sin unidades. No es posible con los acotados.

¿Está familiarizado con las ecuaciones de Maxwell? Si aparecen dos constantes, las escribiré en forma matemática → [matemática] \ mu _ {0}, \ varepsilon _ {0} [/ matemática] La [matemática] \ mu _ {0} [/ math] es la permanente del espacio libre y se relaciona con la capacidad de almacenar energía en un campo magnético en un momento dado. La segunda constante [matemática] \ varepsilon _ {0} [/ matemática] es la permatividad del espacio libre y, al igual que su contraparte, también está relacionada con la capacidad de almacenar energía en un campo eléctrico en un momento dado, ambos ocurren en un vacío que es por qué aparece el sub nulo. Un punto que quiero hacer antes de reunir todo es mostrarle la ley de Guass [matemáticas] \ iint _ {s} [/ matemáticas] [matemáticas] \ overrightarrow {E} \ cdot dA = \ dfrac {q} {\ varepsilon _ {0}} [/ math] que dice que la integral de superficie (una forma elegante de tomar alguna quainity y resumirla a lo largo de los bits infimesimales del área de superficie) del campo E a lo largo de todas las áreas d es igual a la carga sobre la permatividad de espacio libre que ayuda a respaldar mi definición anterior. Entonces, ¿qué tiene esto que ver con c la velocidad de la luz? Bueno, debido a las ecuaciones de Maxwell también predijo el comportamiento de la luz, que luego fue más explicado por Plank. Entonces, teóricamente, si la luz tiene algo de energía, deberíamos poder calcular su velocidad, ya que la energía se relaciona con la velocidad dada por esto → [matemática] E = hf = h \ dfrac {c} {\ lambda} [/ matemática] por lo que resulta si tomas el rizo del operador largragiano de vectores de B y E (que es solo una forma diferente de la Ley Farday Lenz y alguna otra ley, olvidé el nombre de → [matemáticas] \ nabla \ veces E = – \ dfrac {\ partial \ phi _ {B}} {\ partial t}, \ nabla \ times B = \ mu _ {0} \ varepsilon _ {0} \ dfrac {\ partial \ phi _ {E}} {\ partial t } [/ math] tomando el rizo de ambos lados ya que este es un campo vectorial y sabiendo que la divergencia debe ir a 0 obtenemos [math] \ dfrac {1} {\ sqrt {\ mu _ {0} \ varepsilon _ {0 }}} [/ math], que es la velocidad de la luz, que es cómo calculamos actualmente [math] c [/ math], la única forma real en que podría cambiar es si un observador tiene un punto de referencia y debido a la contracción de la longitud y el tiempo dilatación si se acercara a la velocidad de la luz como [matemática] .99c [/ matemática] casi no experimentarían tiempo, pero absoluta La velocidad de la luz siempre será constante.

Seguro que podemos. Dado que la fusión libera energía, al convertir un déficit de masa en energía, un pequeño cambio en la velocidad de la luz es un gran cambio en la energía liberada, incluso la estabilidad.

Ahora se ha considerado que la velocidad de la luz ha sido variable en los primeros instantes, para asegurar que las “leyes de la física” del Universo fueran consistentes / uniformes en todas partes.

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