¿Por qué nada podría viajar al 100% de la velocidad de la luz?

(Ahora sabemos que hay un límite de velocidad cósmica, pero hasta el siglo XVII se suponía que la luz se movía instantáneamente)

Todos conocemos la regla de tráfico número uno del universo: nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Y eso pasa a ser 299,792.458 kilómetros por segundo.

Antes del siglo XVII, la mayoría de la gente asumía que la luz se movía instantáneamente. Galileo fue uno de los primeros en pensar que la luz viajaba a una velocidad finita.

En 1638 trató de medirlo. Él y un asistente se encaramaron en la cima de montañas distantes con linternas cubiertas. La idea era que tan pronto como el asistente de Galileo vio el destello, descubrió su linterna. Galileo entonces calcularía cuánto tiempo llevó ver el destello de regreso. ¡El experimento falló lamentablemente! Para tener éxito, Galileo habría tenido que registrar una diferencia horaria de microsegundos. No tenía tal dispositivo para mantener el tiempo y su tiempo de reacción sería mucho más lento que eso.

Sin desanimarse, Galileo concluyó que el movimiento de la luz, “si no es instantáneo, es extraordinariamente rápido”.

Pero no mucho después, en 1676, obtuvimos una estimación justa de la velocidad de la luz de un joven astrónomo danés llamado Ole Römer. Una de las formas en que los marineros en el mar revisaban sus relojes era observar el eclipse de Júpiter por su luna Io. El tiempo para que Io hiciera un circuito completo alrededor de Júpiter se había medido a 1.769 días. Sin embargo, hubo un problema menor.

Römer observó que el tiempo entre eclipses varía ligeramente según la época del año. En momentos en que la Tierra se alejaba de Júpiter, el tiempo entre los eclipses de Io aumentó gradualmente; A medida que se acercaba, el tiempo disminuía. El efecto acumulativo significaba que los tiempos predichos podrían estar en error por más de 10 minutos.

Römer se dio cuenta de que sus observaciones podrían explicarse por la distancia variable entre Júpiter e Io, y la Tierra. Los diferentes tiempos para la órbita de Io reflejaban las diferentes distancias que la luz tenía que recorrer. También le permitió a Römer estimar la velocidad de la luz en 214,000 km / s. ¡No está mal!

La primera medición experimental de la velocidad de la luz llegó 150 años después con Hippolye Fizeau. Se le ocurrió un avance ingenioso en el método de Galileo. En su experimento, se proyectó un haz de luz sobre una rueda dentada que gira rápidamente. Los dientes del diente giratorio cortan la luz en pulsos muy cortos. Estos pulsos viajaron unos 8 kilómetros hasta donde Fizeau había colocado un espejo cuidadosamente alineado. En el viaje de regreso, el pulso de luz reflejada solo pudo alcanzar a Fizeau al pasar de regreso a través de uno de los espacios en la rueda dentada.

¿Que pasó? A velocidades lentas, el pulso de luz siempre regresaba a Fizeau a través del mismo espacio en los dientes del diente. Pero cuando Fizeau giró la rueda más rápido, a cierta velocidad, el siguiente diente bloqueó el pulso. Conociendo la velocidad de rotación, Fizaeau pudo calcular cuánto tiempo le llevó a la luz viajar 16 kilómetros, y qué tan rápido debe viajar la luz. Su notable resultado de 315,000 km / s estuvo dentro del 5% de nuestras mediciones más recientes con láser.

LOS ALGUNOS VIAJES MÁS RÁPIDOS, MÁS MASIVO TIENE, Y MÁS TIEMPO LENTA, HASTA QUE FINALMENTE LLEGUE A LA VELOCIDAD DE LA LUZ, EN EL CUAL EL TIEMPO SE DETIENE.

OKAY. Sabemos que la luz viaja a una velocidad finita. ¿Pero por qué es finito?

Esta pregunta le dio a Albert Einstein una pausa para pensar. Si la luz tiene una velocidad finita, ¿qué pasa si ata una antorcha al frente de un cohete en movimiento? ¿La luz proveniente de esta antorcha no viajaría más rápido que la velocidad de la luz? Einstein desconcertó sobre este problema con varios “Gedankens” (experimentos de pensamiento) y encontró una solución loca: el movimiento de un objeto debe de alguna manera hacer que el tiempo se detenga. El tiempo ya no era constante y así nació la relatividad.

Muchos experimentos han probado cuidadosamente las predicciones de Einstein.

En 1964, Bill Bertozzi en el MIT aceleró electrones a un rango de velocidades. Luego midió su energía cinética y descubrió que a medida que sus velocidades se acercaban a la velocidad de la luz, los electrones se volvían cada vez más pesados, hasta el punto en que se volvieron tan pesados ​​que era imposible hacerlos ir más rápido. ¿La velocidad máxima que podía hacer que los electrones viajaran antes de que se volvieran demasiado pesados ​​para acelerar más? La velocidad de la luz.

En otra prueba crucial, los físicos Joseph Hafele y Richard E. Keating volaron relojes atómicos de cesio sincronizados y súper precisos en varios viajes alrededor del mundo en aviones comerciales. Después de los viajes, todos los relojes móviles no estaban de acuerdo entre sí y el reloj de referencia en el laboratorio. El tiempo transcurrió más lento para los relojes móviles tal como lo predijo Einstein. Entonces, cuanto más rápido viaja algo, más masivo se vuelve y más lento se vuelve el tiempo, hasta que finalmente alcanzas la velocidad de la luz, momento en el cual el tiempo se detiene por completo. Y si el tiempo se detiene, bueno, también lo hace la velocidad. Y así, nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.

Por cierto, la próxima vez que use su teléfono inteligente, tenga en cuenta que los satélites GPS que orbitan la Tierra deben tener en cuenta la disminución del tiempo (dilatación del tiempo). Desactive estas correcciones relativistas y el mundo moderno se perdería para siempre.

¡Salud! (Un voto a favor si lo encuentra útil)

Podría surgir una pregunta contradictoria ¿por qué la luz no se mueve a una velocidad menor que la velocidad de la luz?

Al revisar los postulados especiales de relatividad, siempre surgen algunas preguntas como: “¿La velocidad constante de la luz (energía de los fotones) es el resultado de un accidente natural?” O “¿Cuál es la diferencia entre las características de masa y energía mientras que la velocidad de la energía? está arreglado; ¿La velocidad de la materia puede cambiar y no puede alcanzar la velocidad de la luz? ”. Mientras tanto, cuando ocurren los procesos físicos y químicos, cierta cantidad de materia se convierte en energía; ¿Qué sucede durante este proceso que la masa con velocidad no constante se convierte en energía con la velocidad constante?

De acuerdo con las teorías fundamentales de la física de partículas y los problemas de energía en la producción y la descomposición de pares de materia-antimateria, se incluyen las características comunes entre la materia y la energía que pueden considerarse la velocidad constante del fotón como una propiedad que puede transmitirse desde la materia. en energía y viceversa. También la diferencia entre las partículas de materia y energía depende de su estructura y proceso de producción que se describe a continuación.

Para estudiar y comprender la estructura del fotón, necesitamos describir la relación entre la frecuencia y la energía del fotón. El cambio de frecuencia del fotón en el campo gravitacional ha sido demostrado por el experimento Pound-Rebka. Cuando el fotón cae una distancia igual y hacia la tierra, de acuerdo con la ley de conservación de la energía tenemos:

Cargas de color y color magnético

Un fotón con la energía más baja posible también transporta campos eléctricos y magnéticos. Por lo tanto, las características de los gravitones ingresados ​​en la estructura del fotón deben comportarse de una manera que, junto con la explicación de la energía del fotón, describa el aumento en la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos. En otras palabras, algunos de estos gravitones causan un aumento del campo eléctrico del fotón y otros gravitones aumentan la intensidad de los campos magnéticos. Además, no solo un fotón en el nivel más bajo de su energía está formado por algunos de los gravitones, sino que también sus miembros formados tienen propiedades eléctricas y magnéticas que se llaman carga de color y color magnético en la teoría CPH. El siguiente paso es especificar las cargas de color y los colores magnéticos en los que se obtiene prestando atención al menos al cambio en la energía del fotón en un campo gravitacional mientras se mueve hacia el cambio de gravedad azul.

Al producir campos eléctricos positivos y negativos, se forman dos campos magnéticos alrededor de los campos eléctricos que se forman. Por lo tanto, se harán dos grupos de colores magnéticos. Entonces la matriz CPH se define de la siguiente manera:

La matriz CPH muestra la energía de menor magnitud de un fotón.

Energía Sub-Cuántica (SQE)

Utilizamos la matriz CPH para definir energías sub cuánticas positivas y negativas de la siguiente manera: la primera columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica positiva y la segunda columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica negativa, entonces;

La cantidad de velocidad y energía de las energías sub cuánticas positivas y negativas son iguales, y la diferencia entre ellas solo está en el signo de sus cargas de color y dirección de flujo de color magnético.

Fotones virtuales

Hay dos tipos de fotones virtuales, fotones virtuales positivos y negativos que se definen de la siguiente manera:

Un fotón real está formado por un fotón virtual positivo y un fotón virtual negativo:

Allí, n y k son números naturales. Hasta ahora, la producción de energía electromagnética (fotones) se describió mediante el uso del desplazamiento azul gravitacional, en fenómenos inversos, los fotones se descomponen en fotones virtuales negativos y positivos. En el desplazamiento al rojo, los fotones virtuales también se descomponen en energías sub cuánticas positivas y negativas ( SQE s), y las energías sub cuánticas (SQE) también se descomponen en cargas de color y colores magnéticos. Las cargas de color y los colores magnéticos se separan, pierden su efecto entre sí y se convierten en gravitones. Además, existe una relación entre el número de SQEs en la estructura del fotón y la energía (también frecuencia) del fotón.

Entonces, los fotones son una combinación de fotones virtuales positivos y negativos. El fotón es un dipolo eléctrico muy débil que es consistente con la experiencia y se afirman estos artículos. Además, esta propiedad del fotón (dipolo eléctrico muy débil) puede describir la energía de absorción y emisión por partículas cargadas.

Principio de Graviton

Graviton es la unidad de energía más minúscula con masa constante m (G) que se mueve con una magnitud constante de velocidad V (G) de modo que V (G)> c, en todos los marcos de referencia inerciales. Cualquier interacción entre el gravitón y otras partículas existentes representa un momento de inercia I donde la magnitud de V (G) permanece constante y nunca cambia. Por lo tanto;

Basado en el principio de gravitón, la velocidad total de la velocidad de transmisión y la no transmisión de gravitón es constante. Además, la energía de transmisión total y la no transmisión de gravitón es constante, de modo que:

Como la masa y la velocidad del gravitón son constantes, su energía permanece constante y solo su energía de transmisión cambia a energía de no transmisión y viceversa. Los gravitones se combinan entre sí y producen grandes cantidades de cuantos de energía, y la energía se convierte en materia y antimateria. De hecho, todo se ha formado de gravitón. Este enfoque del gravitón nos ayuda a describir el vacío cuántico y generalizar las ecuaciones de Maxwell desde el electromagnetismo hasta el campo gravitacional.

Principio de energía sub-cuántica

Un SQE es una energía muy pequeña con masa NRP (partícula en condición de reposo) m (SQE) que se mueve con velocidad V (SQE)> c en relación con el marco de referencia inercial y en cada interacción entre SQE s con otras partículas o campos, la velocidad el valor de SQE permanece constante; como en cada condición física que tenemos;

El principio SQE muestra que, en cada condición, la masa, la energía y la cantidad de velocidad de SQE permanecen constantes, y solo la velocidad de transmisión V (SQET) y la energía

de SQE se convierten a su velocidad de no transmisión V (SQES) y energía E (SQES), y viceversa. Entonces tenemos;

Velocidad de la luz

De acuerdo con el principio de Relatividad Especial, la velocidad de la luz en el vacío es constante e igual a c para todos los observadores de inercia, y es independiente de la fuente de luz. ¿Cómo podemos concluir este principio utilizando el principio de energía sub cuántica? Primero, de acuerdo con el principio de SQE (que también es el resultado del principio de gravitón), la cantidad de velocidad lineal de SQE depende de la interacción entre SQE y las otras partículas (o campos) en el medio. Entonces, en el vacío, el fotón (luz) no tiene interacción con otras partículas o campos fuera de la estructura del fotón (suponga que el efecto gravitacional del vacío es insignificante), por lo tanto, la velocidad lineal de los SQE en la estructura de los fotones es constante y igual a v (SQE) = c. Además, la velocidad lineal de los fotones virtuales en el vacío es la misma cantidad de c . En general, muestremos la velocidad de los fotones como v (luz), cambia de un entorno a otro que en un vacío es c , significa que la velocidad de la luz en el vacío también es v (luz) = c. Así que eso:

Por lo tanto, la velocidad lineal del fotón depende de las condiciones ambientales. Igual que los gravitones y la energía sub cuántica, pero la cantidad total de velocidad de transmisión y velocidad de no transmisión del fotón es constante y es igual a v (luz), al cambiar las condiciones ambientales, como el fotón entra al agua, una parte de su velocidad lineal se convierte en velocidad no lineal y en este caso tenemos v (luz)

Como muestra el principio de la energía sub cuántica, la velocidad de transmisión total y la velocidad de no transmisión de SQE es siempre constante en relación con el marco de referencia inercial y es una propiedad intrínseca de la naturaleza, que también se ve afectada por el principio de gravitón, porque SQE de se hacen gravitones. Entonces, la cantidad de velocidad de transmisión (en este caso, velocidad lineal) de SQE es independiente de la fuente de luz del emisor.

Sin embargo, realidades físicas como la energía del vacío y los fotones virtuales indican que la velocidad de la luz y las partículas observables no es el fin de los espacios físicos. En este texto escrito, se investigaron y analizaron tres espacios físicos:

1- espacio-tiempo real; todo se mueve con velocidad v

2- espacio-tiempo virtual; también se llama energía sub cuántica (SQE). Cada partícula, como la partícula virtual, es explicable en el espacio-tiempo virtual. El tiempo es una ilusión para todo lo que existe en el espacio-tiempo virtual.

3- espacio no obvio; todo como el gravitón no es directamente (también indirectamente) detectable en un espacio no obvio. Pero, su existencia y propiedades se pueden encontrar de sus efectos. El tiempo no existe en el espacio no obvio.

Fórmula de Minkowski y tiempo físico

Nuestras observaciones y experiencias físicas son limitantes del universo visible o de las leyes del espacio-tiempo. Porque el ser humano y sus herramientas están formados por el ser del espacio-tiempo y obedecen las leyes del espacio-tiempo. Ahora centrémonos en la velocidad y el impulso de los fotones reales y virtuales, y usemos un intervalo similar al de la luz dado por;

Las líneas mundiales de partículas virtuales relativas a un observador inercial en el marco (x, y, z, t) (argumentando no directamente) en el espacio-tiempo de Minkowski se pueden escribir de la siguiente manera:

La línea mundial de fotones es el límite del espacio-tiempo real, la línea mundial de otras partículas como el electrón que se mueve con velocidad v

La línea mundial de otro ser físico, como el fotón virtual y el gravitón, está fuera del espacio-tiempo real. Cuando la velocidad de transmisión de SQE, V (SQE) = c, las partículas virtuales aparecen en el espacio-tiempo real, es detectable indirectamente (en la estructura del fotón). Cuando V (SQE)

Cada ser físico visible (detectable) se descompone, también todas las partículas virtuales también se descomponen. Pero el gravitón no se descompone, en otras palabras; el tiempo no pasa de gravitón; La razón es que el gravitón no se descompone en otro ser físico.

Lee mas:

¿Existe una conexión entre la gravedad cuántica y el enredo?

¿Por qué es que a medida que nos acercamos a la velocidad de la luz, la Física Newtoniana falla y debemos recurrir a la relatividad especial de Einstein?

Antes del experimento de Michelson y Morley, eso es precisamente lo que la gente pensaba que podía hacer, y más allá.

Incluso Michelson y Morley, y sus colegas continuaron pensando que sí.

Le tomó a Einstein señalar que las consecuencias de sus experimentos (y los relacionados con otras personas) fue que la velocidad de la luz tiene un lugar hasta ahora central en el funcionamiento de nuestro universo.

A medida que aceleras algo, un electrón, por ejemplo, hacia la velocidad de la luz, comienzas a encontrar que cada vez es más difícil acelerarlo más. Es como si se volviera más y más pesado. Las ecuaciones de Newton no cubren esto, por lo que el comportamiento se ve como una divergencia de sus ecuaciones a medida que comienza a alcanzar velocidades comparables a la de la luz. Sin embargo, Einstein dio una ecuación que lo cubre, y esta ecuación predice que la masa tiende al infinito a medida que la velocidad tiende a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, la cantidad de energía que tendrías que poner para obtener la cosa en tu pregunta hasta el 100% de la velocidad de la luz es infinita. Dado que no tenemos acceso a una cantidad infinita de energía, sabemos que no podemos hacerlo.

Según la teoría especial de la relatividad de Albert Einstein;

La masa muestra variación con la velocidad principalmente cerca de la velocidad de la luz en el vacío;

= m = m0 / √1-v ^ 2 / c ^ 2

Aquí m = masa dinámica

= m0 = masa en reposo

Y v = velocidad del objeto

Eso es lo que sabemos c = Velocidad de la luz en el vacío

Luego;

= queremos mover un objeto o a la velocidad de la luz (según su pregunta)

Entonces; v = c

Significa v ^ 2 = c ^ 2

Significa v ^ 2 / c ^ 2 = 1

Entonces;

= m = m0 / √1–1

= m = m0 / 0

= m × 0 = m0

Significa que la masa de reposo del cuerpo es igual a 0.

Si cualquier cuerpo tiene una masa de reposo cero, entonces tiene la capacidad de viajar con la velocidad de la luz en el vacío.

Gracias

En este momento, se necesita un intervalo de tiempo más largo para atravesar una mayor cantidad de espacio. La densidad del espacio o la compresión del espacio restringe la aceleración de la materia. Si podemos evitar el espacio por el que viajamos y llevar nuestro propio espacio, podemos viajar tan rápido como podamos acelerar. En este momento no tenemos la ciencia para hacer esto, pero por mi parte estoy pensando en ello.

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