¿Por qué ningún objeto puede viajar a la velocidad de la luz, en términos simples?

Realmente no tiene nada que ver con la resistencia del aire.

Tomemos la ecuación de un círculo unitario: [matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = 1 [/ matemáticas]. ¿Puede el valor de x superar alguna vez 1? ¿Si no, porque no? Es bastante obvio en la gráfica de un círculo por qué x no puede exceder 1, aunque matemáticamente podría introducir soluciones donde y es un número complejo y x es mayor que uno.

Fraseando lo anterior en términos trigonométricos: [matemática] x = cos \ theta [/ matemática], y [matemática] y = sin \ theta [/ matemática]. ¿Para qué valor de [math] \ theta [/ math] x será mayor que uno? Espero que sea evidente que la respuesta es “ninguna”.

¿Cómo se aplica esto a la relatividad especial? En la relatividad especial, existe una relación similar entre el espacio y el tiempo: [matemáticas] ds ^ 2 = (ct) ^ 2-x ^ 2 [/ matemáticas]; también, [math] s sinh \ phi = ct [/ math] y [math] s cosh \ phi = x [/ math]. Estamos tratando con funciones hiperbólicas en lugar de funciones trigonométricas; pero los principios básicos siguen siendo los mismos: tenemos una ecuación que describe una curva, y no hay puntos en esa curva que correspondan a velocidades más rápidas que la luz. De hecho, ni siquiera hay puntos en esa curva que correspondan a la velocidad de la luz: cuanto mayor sea la rapidez [matemática] \ phi [/ matemática], más se acercará [matemática] dx [/ matemática] a [matemática ] c dt [/ matemáticas]; pero no importa cuán alto llegue, [math] dx [/ math] siempre es menor que [math] c dt [/ math]. Y así, la velocidad siempre es menor que la velocidad de la luz.

A la velocidad de la luz, la rapidez es infinita. Además, [matemática] x = ct [/ matemática] y [matemática] ds = 0 [/ matemática]. El sistema de coordenadas colapsa, ya que todo a lo largo de la trayectoria del fotón se identifica con una sola posición y un solo instante de tiempo, desde la creación del fotón hasta su destrucción. Aún puede hablar significativamente de algunas cosas en este marco de referencia, pero apenas. No se puede hablar de manera significativa del movimiento o del paso del tiempo.

Y si la velocidad de la luz es “hasta el infinito”, entonces más rápido que la luz es “… ¡y más allá!” De la misma manera, tendríamos que invocar valores imaginarios para y en el círculo que mencioné por primera vez para obtener valores de x que son mayores que uno, también necesitaría hablar de valores imaginarios de rapidez para hablar de velocidades más rápidas que la luz. En este punto, ha dejado la curva y está discutiendo cosas precisamente como (no) reales como puntos en un círculo unitario que están a más de una unidad del centro. Puede crear un marco de referencia que describa tales cosas; pero es como cruzar el Polo Norte y usar un nuevo sistema de coordenadas donde se gira de Norte a Sur y de Este a Oeste para hablar de “más al norte que el Polo Norte”. En este caso, necesita transponer x y ct para que x sea ahora una medida de tiempo y ct ahora sea una medida de espacio.

Esta es una respuesta clásica simple. Puede cambiar la velocidad / momento de una partícula / objeto SÓLO usando fuerzas eléctricas o gravitacionales. Se ha demostrado experimentalmente que ambos efectos viajan a la velocidad de la luz c. Entonces, si la velocidad de su empujador se fija en c, no puede empujar nada más rápido que eso … muy simple.

Claramente, a velocidades de partículas pequeñas, la capacidad de empujar es grande, y esto disminuye a medida que se acerca a c, y por lo tanto nunca alcanzará c- antes de un tiempo, distancia y energía infinitos (ya que la energía es fuerza x distancia). Esta es la misma conclusión que usando argumentos relativistas … pero esto no es sorprendente en absoluto. La relatividad usa los mismos argumentos y lógica clásicos en sus derivaciones. Sin embargo, el argumento relativista llega a la respuesta más rápido, pero es menos intuitivo para muchos.

Este es un experimento mental. Es un experimento hipotético.

Considere un objeto con una masa en reposo distinta de cero en reposo. Para aumentar su velocidad de 0 a un valor más alto, la aceleraremos aplicando una fuerza periódicamente. Digamos que, aplicando tal fuerza, aumentamos su velocidad de 0 a 1,2,3, …, 0.01c, etc. Pero a medida que su velocidad se vuelve comparable con la velocidad de la luz, el efecto relativista aparece. Es decir, según el sistema de referencia (que se mueve con el objeto) del objeto, el que aplica una fuerza parece estar alejándose del objeto. Según la dilatación del tiempo relativista, el tiempo de quien aplica una fuerza ralentiza el objeto wrt y viceversa. Por ejemplo, según el objeto, 2 segundos de objeto pueden corresponder a 2 días de fuerza aplicando al hombre. Esta diferencia aumenta a medida que aumenta su velocidad. Como la aceleración es la tasa de cambio de velocidad en el tiempo y como el intervalo de tiempo (efecto de dilatación del tiempo) es tan grande, la aceleración obtenida a una velocidad comparable con la velocidad de la luz es muy pequeña. A medida que nos acercamos a c tiende a cero. Por lo tanto, ningún objeto puede viajar con la velocidad de la luz.

Espero que esto ayude!

Porque la velocidad de la luz siempre se mide a la misma velocidad. Si medimos un fotón que se aleja de nosotros a 299792458 m / s, y comenzamos a retroceder a 10 m / s, ese mismo fotón se medirá alejándose de nosotros al mismo tiempo, 299792458 m / s. Y no importa qué tan rápido avancemos o retrocedamos.

Esto se debe a que el tiempo y las distancias entre todos los eventos de espacio-tiempo (algo en un lugar determinado, en un momento determinado es un evento) en nuestro entorno parecen cambiar tan pronto como comenzamos a cambiar la velocidad. Esa aparente velocidad limitada de 299792458 m / s es en realidad una cantidad ilimitada de velocidad que casi se puede considerar distorsionada en nuestro espacio-tiempo no euclidiano para que siempre se observe a esta velocidad limitada particular. Y se necesita una cantidad ilimitada de energía para alcanzar esa cantidad ilimitada de rapidez.

Normalmente no nos enfrentamos a estas distorsiones relativistas debido a las velocidades relativamente bajas a las que nos movemos, por lo que todo siempre nos parece muy lineal y euclidiano. Esto explica la idea de la distorsión de una manera más intuitiva.

Ningún objeto con masa puede viajar a la velocidad de la luz en este Universo. Solo los objetos con masa cero o casi cero pueden viajar a la velocidad de la luz. Cuando se aplica una fuerza externa al objeto con masa, comienza a moverse en la dirección de la fuerza en el espacio. Al mismo tiempo, el centro de gravedad de ese objeto se aleja del centro de masa. Ese objeto tiene que moverse más y más rápido alrededor de ese centro de gravedad hasta que ese punto se alinee con el centro de masa. Por lo tanto, el objeto con masa nunca viajará con velocidad uniforme en línea recta si una fuerza externa actúa sobre él. Cuando la moneda del centro de gravedad se alinea con el centro de masa, la energía restante se utilizará para hacer girar el objeto. Si se quiere que el objeto se mueva en línea recta con una velocidad uniforme de la luz, debemos mover el centro de gravedad muy lejos del centro de masa, casi hasta el infinito. Para hacer esto, uno necesita aplicar una fuerza infinita sobre el cuerpo con masa. Esta es la razón por la cual ningún objeto con masa puede viajar a la velocidad de la luz.
En el caso de objetos con masa cero o casi cero, el centro de gravedad se mueve al infinito
en el momento en que se le aplica una fuerza externa. Es por eso que se mueven en línea recta con una velocidad uniforme de la luz.

La frase “la velocidad de la luz” es bastante engañosa. Implica que la luz es la cosa más rápida del universo que no lo es. En cambio, debería llamarse “la velocidad de las partículas sin masa” porque todas las partículas sin masa viajan a “la velocidad de la luz”.

Otra cosa es el enredo cuántico. Las partículas pueden enredarse entre sí de una manera que si una se ve afectada, la otra también. Entonces, si una partícula está en superposición, y observas a su compañero enredado, la partícula cambiará instantáneamente, incluso de un lado del universo a otro.

Según la teoría de la relatividad especial de Einstein, la masa del objeto ab aumenta con el aumento de su velocidad. Al acercarse a la velocidad de la luz, la masa se vuelve tan grande que la fuerza creciente no proporcionará suficiente aceleración para alcanzar incluso la velocidad de la luz.

Fuente: inshorts

Espero que haya ayudado. 🙂

Le daré un desafío, lo aceptaré y volveré a leer la respuesta a su pregunta después de haber completado el desafío.

El desafío es “Intenta imaginar un nuevo color”.

Entonces, si estás leyendo esto, has hecho trampa o has viajado a otro universo donde viste un nuevo color. Pero estoy muy seguro, es el primero.

Ahora la respuesta a tu pregunta.

No es posible viajar más allá de la velocidad de la luz, ya que es propiedad de esta NATURALEZA. Es con esta propiedad que surgió.

Al igual que no puede imaginar un nuevo color, uno que no haya visto o que no pueda existir porque es la propiedad de la NATURALEZA de que tiene un número finito de colores, de la misma manera que no puede exceder la velocidad de la luz.

Para alcanzar cualquier velocidad necesita energía que puede convertir en energía cinética. La ecuación para la energía cinética es 1/2 (m * v ^ 2).

Según la relatividad especial … al 99% de la velocidad de la luz, la masa de cualquier objeto alcanza casi el infinito. Entonces, para continuar su viaje a la velocidad de la luz, necesitaría energía infinita (de la ecuación de energía cinética).

Por lo tanto, es imposible alcanzar más velocidad que luz incluso en el futuro.

Thnx. Espero que esto ayude 🙂

La luz puede viajar en una dirección. Los electrones en la materia tienen que viajar en órbitas circulares en el espacio para que te quedes sin tiempo y no tengas suficiente energía para hacer los movimientos que la materia requiere.

Reestableciendo de otra manera:

A medida que la materia atraviesa el espacio en una dirección, siempre hay movimiento dentro de los átomos en una dirección que no sea hacia adelante, por lo que estos átomos tienen que atravesar la distancia de una hipotenousa de un triángulo rectángulo. Un cuadrado es la distancia hacia adelante. B al cuadrado es la distancia hacia los lados. Súmelos y tome la raíz cuadrada para obtener la distancia que la materia realmente tiene que recorrer. Si su materia se acerca a la velocidad de la luz en una nave espacial y arroja una bola perpendicular a la dirección de viaje, esa bola no solo tiene que viajar con la nave sino a través de la nave para que el movimiento a través del espacio tome un intervalo de tiempo más largo y requerirá una mayor energía. A medida que se acerca a la velocidad de la luz, la materia se comprime con el espacio a su alrededor y el tiempo se ralentiza. Algunos dicen que los contratos de materia.

Ahora, si considera que el espacio está comprimido dentro de una galaxia y no tiene que atravesar el espacio fuera de la galaxia, probablemente esté viajando más rápido que la velocidad de la luz en este momento.

Probablemente tampoco te gustará esto, pero no puedes ser más “científico” que Feynman.

El objeto puede viajar a la velocidad de la luz, pero se estirará y romperá o rasgará. Solo es posible cerca del agujero negro, ya que atraerá objetos con la velocidad de la luz cuando esté cerca o más rápido que la velocidad de la luz.

En términos muy simples, acelerar requiere energía, y acelerar a la velocidad de la luz requeriría energía infinita . Como la energía infinita no está realmente disponible, no puedes hacerlo.

¿¿Más rapido que la luz?? No es posible ni siquiera en el futuro, podemos acercarnos a la velocidad de la luz, pero nunca la superaremos, ya que nada puede ser más rápido que la luz.