¿Cómo sigue viajando la luz a la velocidad de la luz independientemente de su impulso?

Si tiene un impulso, está utilizando otro objeto como referencia porque, en relación con usted mismo, su impulso es cero. Es probable que ese objeto sea la fuente de la luz, porque se pregunta por qué se mueve con respecto a una fuente de luz y no ve que la velocidad de la luz aumenta o disminuye si se mueve hacia la fuente o se aleja de ella.

Tienes razón, algo tiene que ceder. Ese es el efecto Doppler: la frecuencia de la luz cambiará en función de su movimiento relativo a la fuente, pero no su velocidad. La constancia de la velocidad de la luz fue una sorpresa a principios del siglo XX cuando se descubrió experimentalmente, sin embargo, Einstein desarrolló la teoría de la relatividad basada en el mismo supuesto. Su argumento fue que, al observar las ecuaciones de Maxwell, se equivocarían a ciertas velocidades si la velocidad de la luz no fuera constante.

Debemos tener en cuenta que la velocidad de la luz es constante solo en el vacío. De hecho, varía y puede reducirse a cualquier valor positivo, incluso hasta cero. No hay explicación científica para la constancia de la velocidad de la luz; es una observación empírica justificada solo por nuestras cuidadosas mediciones. Cuando Michelson y Morley lo descubrieron, fue una sorpresa y no se entendió. A menudo se supone erróneamente que la constancia de la velocidad de la luz proviene de las transformaciones de Lorentz, pero es completamente independiente de ellas.

Einstein razonó que el Principio de Relatividad de Galilea dictaba que el resultado de Michelson Morley implicaba que la velocidad constante de la luz (en el vacío) es una ley fundamental de la naturaleza. Esto significaba que la teoría de la relatividad galileana de la mecánica newtoniana tuvo que ser modificada. Derivó lo que ahora se llama la transformación de Lorentz de los primeros principios y exigió que la velocidad de la luz sea una constante (en lugar de ser un parámetro) que tenga el mismo valor en todos los marcos de referencia. De esto dedujo que E = mc2, entre otras cosas revolucionarias.

Matemáticamente, la velocidad constante de la luz es un postulado, como lo son todas las leyes de la naturaleza. A partir de estos diversos postulados construimos teorías que predicen fenómenos físicos. Matemáticamente se justifica tomar cualquier teorema derivado de los postulados como primer principal. La elección entre teorema y postulado es cuestión de gustos. Por ese razonamiento podríamos argumentar que la velocidad constante de la luz es una consecuencia del Modelo Estándar de Física de Partículas, la Teoría del Campo Cuántico y la Teoría de la Relatividad Especial, que juntas dicen que los fotones tienen masa en reposo cero y, por lo tanto, siempre deben moverse a la velocidad de la luz. light, que es una invariante en todos los marcos de referencia porque es solo una cantidad escalar.

Sin embargo, si la física debe ser una ciencia natural y no una filosofía, debe basarse en la observación empírica y no en la hipótesis matemática. Lo que es bueno para los matemáticos no es tan bueno para el físico. Lo que sabemos es que la velocidad de la luz siempre es constante y esta observación es totalmente consistente con todas las demás observaciones empíricas que hemos hecho hasta ahora. El resto es teoría e interpretación sujetas a cualquier revisión que sea convencional, siempre que nuestra teoría sea totalmente consistente con las observaciones.

Según la primera ley del movimiento de Newton, un cuerpo en movimiento permanece en movimiento a menos que se detenga. Entonces, un fotón en movimiento permanece en movimiento a menos que se detenga.

Según la teoría cuántica, un fotón de frecuencia [matemática] ν [/ matemática] tiene una energía [matemática] hν [/ matemática].

Entonces, según la teoría de la relatividad especial, este fotón tiene un impulso [matemático] hν / c = h / λ [/ matemático].

La razón por la que siempre ve que la luz viaja a la velocidad de la luz es porque no importa cuán rápido viaje, siempre medirá las mismas propiedades del espacio. No hay nada en el espacio vacío que le permita detectar qué tan rápido se está moviendo. Una de las propiedades del espacio vacío es la rapidez con que se propagan las ondas electromagnéticas (es decir, la luz). El espacio vacío es el mismo para todos, no importa cuán rápido se muevan, por lo que siempre verá la luz viajando a través del espacio vacío a una velocidad de la luz.

El sonido en el aire presenta un modelo para la luz. Digamos que existe un éter. Entonces tendríamos luz en el éter sería muy similar al sonido en el aire. Al sonido no le importa que estés corriendo (la frecuencia cambia, pero no la velocidad).

Éter

¿Cómo puede saber qué tan rápido te estás moviendo? Realmente no le importa. Solo va la una velocidad. Es * usted * quien debe medir esa velocidad e inferir “c”.

Dilatación del tiempo – Wikipedia

… y eso funciona incluso si los espejos están adelante y atrás …