Hay dos cosas que debe comprender para comprender toda la relatividad (especial):
- La velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia, y es independiente del movimiento de la fuente. Si te alejas de mí al 99.9999999% de c, y me haces brillar un rayo de luz, veré que el rayo de luz me pasa en c. Si te lo reflejara, verías el reflejo volviendo a c.
- Aparte de la luz, todo movimiento es relativo a un marco de referencia. Esto significa que, en este momento, te estás moviendo a cualquier velocidad menor que c . Entonces, si fuera posible moverse a la velocidad de la luz o más rápido acelerando, se movería más rápido que c al cruzar la habitación.
De esos dos hechos, todo lo demás se sigue. Por ejemplo, la adición de velocidad no es lineal . Si está en un tren que pasa de una plataforma a 100 km / h, y comienza a caminar hacia la parte delantera del tren a 5 km / h, nuestra experiencia de sentido común dice que se está moviendo a 105 km / h con respecto a la plataforma . Esto está mal; te mueves un poco menos de 105 km / h. La velocidad exacta, dadas las velocidades [matemáticas] u [/ matemáticas] y [matemáticas] v [/ matemáticas], es
[matemáticas] \ frac {u + v} {1 + \ frac {uv} {c ^ 2}} [/ matemáticas]
- ¿Cómo sabemos con certeza que nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz, ya que si lo hiciera no podríamos verlo?
- ¿Por qué siento que el tiempo pasa lentamente a veces? ¿Podría ser que nuestra mente dilata el tiempo?
- ¿Por qué la velocidad de la luz es de 299,792,548 metros por segundo? ¿Tiene algún significado?
- ¿Qué sugiere realmente la teoría de la dilatación del tiempo?
- Conocemos la velocidad de la luz (Michelson-Morley). Sabemos que la velocidad de la luz en el vacío es el límite de velocidad del universo. Entonces, ¿qué está frenando la luz?
A velocidades bajas, la diferencia entre esto y la fórmula de experiencia común [matemáticas] u + v [/ matemáticas] es pequeña, y nunca nos damos cuenta. Pero cuando [matemática] u [/ matemática] o [matemática] v [/ matemática] es una fracción sustancial de la velocidad de la luz, es enorme. De hecho, es fácil demostrar que, si [matemática] u <c, v <c [/ matemática], entonces
[matemáticas] \ frac {u + v} {1 + \ frac {uv} {c ^ 2}} <c [/ matemáticas]
Esta es la razón fundamental por la que es imposible acelerar a la velocidad de la luz. Por cierto, si desea probar la prueba por su cuenta, le recomiendo usar unidades donde [math] c = 1 [/ math]. Luego, la declaración cambia a: if [math] u <1, v <1 [/ math], entonces
[matemáticas] \ frac {u + v} {1 + uv} <1 [/ matemáticas]
Y la prueba es solo álgebra.