Si crees en la teoría de Newton, entonces crees en la fórmula clásica de adición de velocidades. ¿Cómo puede la velocidad de la luz ser así constante?

  1. La velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia. Esto ha sido confirmado experimentalmente muchas veces, especialmente por el experimento de Michelson-Morley
  2. No hay marcos inerciales preferidos en el Universo; Todo el movimiento (salvo el movimiento a la velocidad de la luz) es relativo al marco del observador. Esto también se ha observado experimentalmente muchas veces, incluso por usted, ahora mismo, mientras lee esto. Siente que está inmóvil pero que, de hecho, viaja a todas las velocidades entre 0 yc, según el marco de referencia del observador
  3. Si (2) es verdadero, y lo es, y se mantiene la adición clásica de velocidades, entonces (1) debe ser falso. De lo contrario, si se aleja de mí a 25 metros / segundo (aproximadamente 60 MPH) y dispara un rayo de luz frente a usted, ese rayo debería moverse con respecto a mí a 300,000,025 m / s. Pero no lo hace. Se aleja de mí a 300,000,000 m / s. Entonces, dado que (1) es verdadero y (2) es verdadero, la adición clásica de velocidades debe estar equivocada. La fórmula correcta para la adición de velocidades [matemática] v, u [/ matemática] es:

[matemáticas] \ frac {v + u} {1 + \ frac {vu} {c ^ 2}} [/ matemáticas]

En realidad, es bastante fácil derivar esta fórmula, así como la famosa contracción de Lorentz-Fitzgerald, solo de (1) y (2) anteriores. Entonces, la pregunta obvia es ¿por qué seguimos creyendo la ingenua fórmula de suma [matemática] v + u [/ matemática]? Y la respuesta es, porque cuando [matemáticas] v << c, u << c, v + u [/ matemáticas] es una excelente aproximación. Por ejemplo, cuando [matemática] v = u = [/ matemática] 60 MPH, [matemática] v / c = u / c = 10 ^ {- 9} [/ matemática], entonces [matemática] 1 + \ frac {vu } {c ^ 2} = 1 + 10 ^ {- 18} [/ math], que es casi completamente indistinguible de 1.

Alguien que cree en la teoría de Newton como evangelio, también tendría que creer que la velocidad de la luz no es constante. Pero los científicos no solo creen ciegamente en las teorías, sino que también prueban sus creencias. El famoso experimento de Michelson Morley es la prueba relevante en este caso. Deberías buscarlo en Wikipedia. No detecta ningún cambio en la velocidad de la luz debido al movimiento de la Tierra. Por lo tanto, los científicos tuvieron que renunciar a su creencia en la teoría de Newton.

La relatividad especial que supone que la velocidad de la luz es una constante en cada marco de referencia predice cosas como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud, mientras que también explica con elegancia la igualdad de los campos eléctricos y magnéticos es ahora la teoría que se cree que es cierta ya que resiste todo tipo de experimentación. pruebas que se han realizado hasta ahora. Y se encuentra que la teoría de Newton es una aproximación muy excelente de esta teoría a las velocidades que se encuentran en la vida diaria para que podamos seguir creyendo en nuestra vida cotidiana.

Yo no [creo en la teoría de Newton], nadie que conozca su física sí.

Primero: los científicos no andan creyendo en teorías científicas: ¡eso sería una tontería!

Su pregunta confunde “creer en” con “creer en eso”.

Por favor aclare esto:

Entiendo que la mecánica newtoniana es una aproximación que funciona bien para velocidades pequeñas en comparación con la velocidad de la luz. Es demostrablemente lo suficientemente bueno para la mayoría de las situaciones cotidianas.

es decir. Creo que la teoría de Newton es lo suficientemente buena para muchas situaciones comunes, pero no creo en ella.

La mecánica newtoniana ha sido reemplazada por la mecánica cuántica en la mayoría de las situaciones, la relatividad especial en algunas y la relatividad general en lo que respecta a la gravedad. Es decir, la mecánica newtoniana es demostrablemente incorrecta .

Específico a su pregunta: la fórmula clásica de adición de velocidades también es demostrablemente incorrecta . Es útil solo como una aproximación .

Entiendo que la velocidad de la luz en el vacío es invariable.

La invarianza es diferente de ser constante: una constante simplemente permanece igual para un observador inercial, algo es invariable si es igual para todos los observadores inerciales.

La invariancia de la velocidad de la luz en el vacío es un hecho establecido de la naturaleza.

Por todo lo que no creo en ninguna de estas teorías científicas establecidas.

Creo que estas teorías son la mejor y más simple explicación de los hechos de la naturaleza que hemos logrado encontrar hasta ahora: la invariancia de la velocidad de la luz es uno de esos hechos de la naturaleza.

De hecho, si la teoría de Newton es exactamente cierta, y con ella la fórmula de adición de velocidad galileana, la velocidad de la luz no puede ser independiente del marco. ¿Entonces? Esa fue la gran sorpresa: la teoría de Newton resultó ser errónea, o al menos, solo una aproximación. Además, asumir que la velocidad de la luz era constante resultó ser un punto de partida útil para derivar las diversas formas en que la teoría de Newton estaba ligeramente desviada. De hecho, eso es lo sorprendente de la relatividad: Einstein no alteró una sola cosa sustantiva sobre la luz para darle su nueva propiedad de tener la misma velocidad en cada cuadro. Más bien, le dio una serie coordinada de nuevas propiedades a todo con lo que posiblemente podría medir la velocidad de la luz, especialmente, entre otros , la dilatación del tiempo de los relojes, la contracción de la longitud de las reglas y el aumento de la masa relativista (o si lo prefiere, la no linealidad de la luz). impulso en función de la velocidad).

La velocidad de la luz es fácil de medir. La ciencia no es una religión. La teoría de Newton es fácil de probar y falla. A pesar de las convicciones filosóficas de cualquiera, la ciencia trata de lo que es, no de lo que pudo haber sido.

La teoría de Newton es simple de usar y es una buena aproximación para la mayoría de las situaciones que involucran velocidades y masas que son pequeñas. Es probable que sea todo lo que le enseñaron porque las clases introductorias siempre comienzan con lo simple.

No debe hacer una comparación entre la física clásica y la física relativista, donde la velocidad es la velocidad de la luz o para acercarse a ella, cuando C (velocidad de la luz en el vacío) – → V (<<< C), entonces el dominio de la física es la física clásica (Física de Newton), también recuerde que la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia y se mide de manera constante y constante. Intente leer sobre la relatividad especial en cualquier libro sobre relatividad especial para conocer bien sus postulados básicos.

Los físicos ya no creen en la teoría de Newton. La teoría actual se parece a la teoría de Newton a bajas velocidades, bajas masas, bajas energías, bajas temperaturas, etc., pero difiere de ella cuanto más rápido va.

La respuesta simple es que la velocidad de la luz depende, por supuesto, del marco de referencia euclidiano según el teorema de la adición newtoniana de velocidades. Esto es cierto para la velocidad media e instantánea. De hecho, si desea afirmar lo contrario, realmente necesita refutar el teorema de Newton. Por lo tanto, le correspondía a Einstein refutar la Adición Newtoniana de Velocidades, lo cual no hizo. Por lo tanto, la suposición de que la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia constituye una situación RAA lógica. De una contradicción, todo sigue, incluidos resultados extraños como la contracción de la longitud, la dilatación del tiempo y el aumento de masa.

Ningún físico acreditado “cree en” las leyes del movimiento de Newton. Son completamente reemplazados por la relatividad, y todos lo saben.

Dicho esto, todos los físicos también son conscientes de que las leyes de Newton son una muy buena aproximación a las de la relatividad especial a todas las velocidades razonables . Las leyes de Newton son mucho más simples de usar que la relatividad que todos seguimos usándolas en situaciones en las que los errores conocidos serán demasiado pequeños para importar.

Tan pronto como empiece a hablar de “la velocidad de la luz”, el cambio mental de todos cambiará, sabemos que las aproximaciones a baja velocidad de Newton serán completamente falsas y buscamos las leyes que Einstein presentó.

Así que no, no creemos en la teoría de Newton, ¡es solo un práctico atajo que funciona muy bien el 99% del tiempo!

El trabajo de Newton no es una cuestión de fe, uno no lo cree.

Es un modelo.

Y es lo suficientemente preciso para las velocidades diarias y nuestra experiencia diaria de la gravedad.

Pero no es correcto, como lo demuestran los experimentos con altas velocidades y nuestra astronomía mejorada.

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