Aquí hay algo que le servirá bien en física: cada vez que vea “velocidad de la luz”, reemplácela mentalmente con “velocidad invariante”.
La relatividad especial es la teoría que obtienes cuando asumes que el universo está descrito por un múltiple Lorentziano plano con una velocidad invariable . Repasemos lo que eso significa. Primero, una variedad lorentziana es una variedad que se describe mediante un tensor métrico * con tres valores propios positivos y uno negativo (o tres negativos y uno positivo). En segundo lugar, supone que hay una velocidad invariable. Esto simplemente significa que hay una velocidad, que llamaremos [matemática] c [/ matemática], que es la misma independientemente del movimiento del observador **. Cuando se combinan, obtienes Relatividad Especial, y cosas como las transformaciones de Lorentz son solo identidades matemáticas.
Ahora, sucede que los fotones en el vacío viajan a [matemáticas] c [/ matemáticas], y llamamos a [matemáticas] c [/ matemáticas] la velocidad de la luz. Pero el hecho de que la luz viaja en [matemáticas] c [/ matemáticas] no es una propiedad fundamental del espacio-tiempo, más bien, la luz no tiene masa (y por lo tanto viaja en [matemáticas] c [/ matemáticas]) es una propiedad fundamental de la luz. Cuanto antes entiendas esto, mejor será tu comprensión de la física.
- Si la velocidad de escape de un agujero negro es la velocidad de la luz, ¿por qué la luz no puede escapar de ella?
- Si la velocidad del sonido hubiera sido igual a la velocidad de la luz, ¿qué habría pasado?
- Si la transmisión de la materia de la velocidad de la luz fuera realidad (destruir un objeto en un lugar y copiarlo exactamente en otro lugar), ¿viajaría por este método?
- Si solo las partículas sin masa (como los fotones) pueden alcanzar la velocidad de la luz, y si la gravedad solo atrae masa, ¿por qué la luz se atrae dentro de un agujero negro?
- ¿Qué pasa si corremos a la velocidad de la luz?
* Un tensor métrico es un tensor que usamos para definir cómo se miden las distancias. Llamando a nuestra métrica plana [matemática] \ eta _ {\ mu \ nu} [/ matemática] y usando una firma métrica (+, -, -, -), [matemática] \ eta _ {\ mu \ nu} = \ begin {pmatrix } 1 && 0 && 0 && 0 \\ 0 && – 1 && 0 && 0 \\ 0 && 0 && – 1 && 0 \\ 0 && 0 && 0 && – 1 \ end {pmatrix} [/ math]. Llamando a nuestras coordenadas [math] x ^ {\ mu} = \ langle ct, x, y, z \ rangle [/ math], siendo [math] x, y, z [/ math] las coordenadas cartesianas tradicionales, podemos use [math] \ eta _ {\ mu \ nu} [/ math] para medir el intervalo de distancia [math] s [/ math] o el tiempo apropiado (el tiempo medido por un observador comoving con [math] x ^ {\ mu} [/ math]) [math] \ tau [/ math]. La relación es [matemáticas] d \ tau ^ 2 = \ eta _ {\ mu \ nu} dx ^ {\ mu} dx ^ {\ nu} = c ^ 2dt ^ 2-dx ^ 2-dy ^ 2-dz ^ 2 [/matemáticas].
** Como ejemplo, si me estoy alejando de ti en [matemáticas] .5c [/ matemáticas], y hago brillar una linterna frente a mí, mediré los fotones como alejándome de mí en [matemáticas] c [ / math], y los medirá alejándose de usted en [math] \ displaystyle [/ math] [math] \ frac {c + .5c} {1+ \ frac {.5c ^ 2} {c ^ 2}} = c [/ matemáticas].
