¿Serías capaz de ver algo si viajaras a la velocidad de la luz?

Actualización: cuando respondí esta pregunta por primera vez, la leí mal y pensé que decía “más rápido que la velocidad de la luz”. La explicación del efecto Doppler es relevante para eso. Si viajaba a la velocidad de la luz, el tiempo no pasaría en su marco de referencia: llegaría a su destino al mismo tiempo que dejó su origen y, por supuesto, no verá nada en el tiempo cero.

Si viajas más rápido esa luz …

Ciertamente no en la dirección del viaje. Desde los lados, probablemente.

La luz se desplaza por el efecto Doppler Relativista, bien ilustrado aquí.

La fuente de luz se mueve de derecha a izquierda en esta imagen; el observador de la izquierda ve la luz desplazada hacia el azul (aumento de frecuencia), el observador de la derecha ve la luz desplazada hacia el rojo. Este es el mismo efecto que hace que un tren silbe cambiando de tono cuando el tren pasa a su lado. En cualquier caso, la pregunta como siempre es cuánto. Si se está moviendo hacia la fuente, la frecuencia que observa es

[matemáticas] f_o = f_s \ sqrt {\ frac {1 + v} {1 – v}} [/ matemáticas]

donde [matemática] v [/ matemática] es su velocidad en unidades donde [matemática] c = 1 [/ matemática], [matemática] f_o [/ matemática] es la frecuencia que observa, y [matemática] f_s [/ matemática] es la frecuencia fuente

Como [math] v> 1 [/ math], el término [math] \ frac {1 + v} {1-v} [/ math] es negativo, entonces [math] \ sqrt {\ frac {1 + v} {1 – v}} [/ math] es complejo, por lo que la frecuencia que observa es compleja. No tengo idea de qué frecuencia compleja de luz podría ser. Del mismo modo, si te estás moviendo hacia la fuente, la frecuencia que observas es

[matemáticas] f_o = f_s \ sqrt {\ frac {1 – v} {1 + v}} [/ matemáticas]

que de nuevo es complejo Las fuentes de cada lado no se ven afectadas por el Doppler Shift, por lo que no veo ninguna razón por la que no las veas.

Bueno, puede ver cosas tan grandes como planetas aplanados a unos pocos milímetros en el eje de la dirección de la velocidad a medida que se acerca a la velocidad de la luz.

Pero a la velocidad de la luz, sucede esto. Se llama dilatación del tiempo. Debes haber oído de esto. Básicamente, los tiempos se ralentizan notablemente por algo que se mueve cerca de la velocidad de la luz. Pero algo incluso extraño sucede cuando te mueves precisamente a la velocidad de la luz. El tiempo se detiene! No se ralentiza, se detiene por completo. ¿Podrías ver algo si tu tiempo se detuviera?

No habría tiempo para ver nada. No habría tiempo para hacer nada. No habría tiempo para pensar nada. No habría tiempo para que seas consciente de tu existencia. En pocas palabras, ¡no habría tiempo! Y dado que necesitamos tiempo para evolucionar, para hacer cosas, para pensar, y no pasa nada al instante sin pasar el tiempo, no serás tú a la velocidad de la luz. No sentirás nada. De hecho, sería como si nunca hubieras existido.

Otras personas lo verán moverse a la velocidad de la luz sin hacer nada. Pero para ti, bueno, será como si nada hubiera pasado.

Entonces no. No verá nada mientras se mueve a la velocidad de la luz.

Para empezar, no puede viajar con la velocidad de la luz, porque tiene masa (en reposo) y ningún objeto con masa en reposo puede alcanzar la velocidad de la luz. Período.

Además, si de alguna manera lograras viajar con la velocidad de la luz ( que nunca podrías ), tu tiempo se dilataría infinitamente en relación con el resto del universo, por lo tanto, estarías congelado en el tiempo , por lo tanto , no verías nada .

Como estarías congelado a tiempo no podrías ver nada, por lo que no había diferencia entre no ver nada frente a ti y ver algo detrás de ti.

También vale la pena mencionar que si de alguna manera lograras acelerar tu masa en reposo a la velocidad de la luz, requeriría una cantidad infinita de energía, por lo que literalmente tendrías que quemar todo el universo, por lo que no habría nada que ver, pero no debes preocuparte por eso, porque la energía infinita que usaste para la aceleración se convertiría en una cantidad infinita de masa, por lo que se formaría una singularidad a tu alrededor envolviendo todo el universo, ahora vacío, a tu alrededor.

Bien, digamos que tienes un botón mágico que te permite ir a la velocidad de la luz. Específicamente, comienzas en el Punto A en algún lugar de la Tierra, y cuando presionas el botón comienzas a viajar instantáneamente a la velocidad de la luz, y viajas durante un año en línea recta en cualquier dirección. Esto lo lleva al Punto B, en algún lugar a un año luz de la Tierra, donde instantáneamente abandona la velocidad de la luz. Cuando quiera volver a casa, simplemente presione el botón nuevamente y lo llevará de regreso al Punto A.

Esa es la configuración, e ignoraremos todos los inconvenientes, impracticabilidades, peligros mortales e imposibilidades francamente correctas … porque es un botón mágico 🙂

Así que así es como va:

  1. Ahí estás en el Punto A, digamos en el porche delantero de tu casa en la Tierra, el 24 de abril de 2016. Levantas tu botón SOL (ese es el botón de “velocidad de la luz” – no el otro botón SOL, sabes qué ¡Estoy hablando de!).
  2. Presionas el botón.
  3. Al instante, en menos de un abrir y cerrar de ojos, su porche delantero desaparece, su patio ya no existe, incluso la Tierra se ha desvanecido. Miras a tu alrededor y ves toneladas de estrellas y galaxias. Estás teniendo una gran vista del espacio, pero nada parece fuera de lo común. “Huh”, piensas, “así es como es viajar a la velocidad de la luz”. Pero luego te das la vuelta y ves este letrero flotando en el espacio, tal vez como uno de esos pines de Google Maps, y dice “Punto B” .
  4. Entonces te das cuenta de que ya estás allí. “Eso fue rápido”, piensas. Revisas tu reloj y parece que, de hecho, no ha pasado el tiempo.
  5. El punto B es bastante aburrido: todos los buenos restaurantes han cerrado, etc. Entonces, después de mirar un poco, decides regresar a casa.
  6. Presiona el botón SOL nuevamente. Al instante, todo este paisaje espacial desaparece, y una vez más estás de pie en tu porche delantero. Todavía es su patio delantero, pero parece que la hierba no ha cortado el césped en dos años. Dentro de su puerta principal, hay un montón de correo sin abrir en el piso por dos años, y todas las cosas en su refrigerador se han enmohecido. Tus amigos dicen “Llegas justo a tiempo, dos años después de que te fuiste. ¡Dar una buena acogida! Entonces, ¿cómo estuvo el punto B? ”Su reloj aún dice que es el 24 de abril de 2016. Creo que tendrá que ajustar su reloj.

Con un botón mágico SOL, debido a la transformación de Lorentz (Wikipedia) no tendría experiencia en el viaje en sí, porque para usted el viaje se llevaría a cabo en un instante de tiempo ininterrumpido, durante el cual el universo (para usted) consiste en un punto único que es tanto el punto A como el punto B. (Y supongo que tenemos que decir, cada punto intermedio. “¡Pero eso no tiene sentido!” ¡Oye, tú eres el que quería un botón mágico!).

No lo experimentarías en absoluto como un viaje, sino más bien como una teletransportación instantánea.

El viaje en sí es más interesante si tuviera que ir a una velocidad ridículamente alta pero aún subluminal, digamos como el 50% de la velocidad de la luz.

A esa velocidad, obtienes una aberración relativista que causa:

  • un “efecto de foco” para que lo que está frente a usted parezca más brillante, lo que está a su alrededor sea más tenue y lo que está detrás de usted sea más tenue
  • Además, está distorsionado, por lo que algo que calcula que está, por ejemplo, a 90 grados de su haz de estribor parece estar todavía un poco delante de usted.
  • hace que parezca que estás pasando por una especie de túnel

También hay cambio doppler relativista:

  • la luz de las cosas frente a ti cambia de color azul
  • la luz de las cosas detrás de ti se desplaza hacia el rojo

¡Salud!

Hay algunos “simuladores de vuelo relativistas” con imágenes y películas que le darán una idea de lo que sucede a velocidad relativista. Mis enlaces favoritos son:

  • Viaje en el espacio-tiempo (
  • Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme
  • A Slower Speed ​​of Light es un juego del MIT donde la velocidad de la luz baja a “velocidades normales” mientras juegas.

Para responder su pregunta más directamente, al 99.9999% de c solo ve un punto muy brillante hacia adelante. es MUY brillante ya que toda la luz que alcanzaría desde cualquier dirección si todavía estuvieras aparecería viniendo de este punto.

Si alcanza el 100% de c, entonces no tiene el tiempo adecuado, por lo que sus ojos no funcionan y no ve nada.

Originalmente respondió: “¿Serías capaz de ver algo si viajas a la velocidad de la luz?”

Si nuestra comprensión actual de c (la velocidad de la luz) es correcta (una constante que siempre se medirá como el mismo valor independientemente de dónde se encuentre y qué tan rápido viaje por el espacio), no es posible responder a su pregunta. Porque es simplemente imposible, y esta es la razón:

Si todos miden que c es igual, independientemente de dónde se encuentren y qué tan rápido viajen por el espacio, simplemente siempre viajará 0% de c en relación con usted en todo momento, independientemente de qué tan rápido viaje en relación con otros observadores.

Entonces, para que su pregunta tenga sentido, necesitamos convertir c en un valor relativo en lugar de una constante, lo que alteraría más o menos todo sobre nuestra comprensión actual del universo, como la dilatación del tiempo , la contracción , etc.

Responder:

No, viajar en c no requiere masa = ya no existirías.


Si realmente quisiste decir muy, muy cerca de c , como 99.9999%:

Sí, aún medirías c con el mismo valor que todos los demás = no habría diferencia de cómo interpretas el mundo que te rodea.


Si quisieras decir que c ya no sería un valor constante:

Probablemente, no creo que note una diferencia general. Pero podrías:

  1. viajar lejos de alguien en c , lo que haría que el tiempo se detenga para la otra persona
  2. Teletransportarse viajando más rápido que c de un punto en el espacio a otro, lo que hará que parezca que se teletransportó allí

… dado que el tiempo aún existiría!

Por supuesto, no hay ningún valor científico en estas suposiciones, ¡es solo una tontería!

¡Porque NO es así como funciona! 🙂

La velocidad es siempre relativa!

¡No hay velocidad absoluta!

¡El efecto Doppler es algo en lo que pensar!

Alejarse de algo cercano o acercarse a la velocidad de la luz significa un desplazamiento hacia el rojo de la luz. A la velocidad de la luz, el desplazamiento al rojo es infinito, no se transfiere energía desde la fuente de luz. Es por eso que (desde la perspectiva de un acelerador) parece que la masa se acerca al infinito. ¡No se transfiere energía!

Al viajar hacia las estrellas, las galaxias cercanas a la velocidad de la luz provocan un desplazamiento azul de su luz hacia rayos ultravioleta. rayos gamma, algo en lo que pensar!

¡Los objetos que coinciden con “nuestra velocidad” no tienen efecto Doppler y se ven normales!

¡Nuestros horizontes cambian, la perspectiva cambia!

Efecto Doppler – Wikipedia

Tres puntos:

  1. A nivel local, no es posible viajar a la velocidad de la luz ( Einstein, 1905).
  2. Sin embargo, las galaxias distantes con desplazamiento al rojo z = 1.433 viajan a la velocidad de la luz.
  3. Nosotros los vemos.

La ley de Hubble da velocidad no local como

v = Hd,

donde d es la distancia y H = 21,000 km / seg por billón de años luz.

Para la velocidad de recesión c (la velocidad de la luz), la distancia es de 14.3 mil millones de años luz. Para que podamos ver tal objeto (¿galaxia?) Ahora, la luz debe haberlo dejado hace mucho tiempo. Es fácil de resolver (al menos aproximadamente): que la luz que vemos debe haber salido de la galaxia hace 9.8 mil millones de años, cuando estaba a 5.77 mil millones de años luz de distancia. La velocidad local de la luz a la llegada es c = 299,792 km por segundo. Pero al abandonar la galaxia, la velocidad local era c solo con respecto a la galaxia, cero con respecto a nuestro final del espacio en expansión entre nosotros. La velocidad en el camino sigue la ley de Hubble para la luz,

c ‘= c – Hd, inicialmente cero, pero terminando ahora (d = 0) en c. Durante los casi diez mil millones de años, H (la “constante” de Hubble) cayó de 52,000 km / seg por mil millones de años luz al valor actual, 21,000.

Finalmente, punto 4:

La velocidad es relativa. Galileo (Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales, 1629), Newton (Principia, 1687), Einstein (teorías especiales y generales de la relatividad, 1905, 1916)

La pregunta que se hace tiene que ver con ver “si viajaste a la velocidad de la luz “.

Hacemos exactamente eso. La velocidad es relativa: estamos viajando a la velocidad de la luz con respecto a una galaxia az = 1.433 que, con los instrumentos apropiados, vemos bastante bien.

Sé que una reacción a esta respuesta es que hace trampa: “La galaxia se está moviendo, no nosotros”.

Es muy común entre los no científicos (quizás cualquiera antes de Galileo y el estudio moderno de la física) creer que, la maldición de la relatividad, la velocidad tiene un significado intrínseco: que hay una diferencia entre una galaxia que se mueve con respecto a nosotros, y nuestro movimiento con respecto a la galaxia.

No hay

Simplemente no puedes ir a la velocidad de la luz. No hay “hipotéticamente, ¿qué pasaría?” Al respecto. ¡La física no puede decirte qué pasaría si las reglas de la física estuvieran mal!

Una vez que comienzas a romper las reglas, puedes inventar literalmente cualquier cosa. Personalmente, creo que verías unicornios de color arcoíris en todas partes, es tan probable como cualquier otra cosa.

Si pudieras viajar a la velocidad de la luz en una nave espacial sin tener en cuenta los efectos de moverse a través del espacio a esa velocidad, la Luna pasaría en menos de dos segundos y la Tierra se volvería cada vez más pequeña. Marte pasaría en poco más de tres minutos, la Tierra sería solo otra luz en el cielo. Júpiter volaría en 33 minutos o probablemente más, ya que tomarías un turno de Marte. Si miraras el universo, probablemente se vería igual que ahora si miras a través de un telescopio. Me imagino que la luz frente a ti sería ligeramente azulada por el cambio rojo en la luz que se aproxima. La luz detrás de ti se vería ligeramente roja. Si miraras a los lados, se vería normal.

El tiempo para el viajero se ralentiza a medida que se acerca la velocidad de la luz. A la velocidad de la luz, llegarías a cualquier lugar instantáneamente con tu reloj. No tendrías tiempo para ver nada.

Por su propio reloj no hay límite de velocidad. Pero nunca se puede alcanzar la velocidad de la luz de acuerdo con un reloj estacionario. Puede usar el doble de energía para llegar a algún lugar dos veces más rápido con su reloj, pero nunca puede usar suficiente energía para llegar instantáneamente. Debido a que el espacio y el tiempo están relacionados por la velocidad constante de la luz, viajar a través del espacio es viajar hacia adelante en el tiempo, incluso si no le lleva tiempo viajar.

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