¿Cómo podrías probar que algo iba más rápido que la velocidad de la luz en el vacío?

Por definición, un taquión o partícula taquiónica es una partícula hipotética que siempre se mueve más rápido que la luz.

Todo en el universo está hecho de taquiones.

Según la relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein una vez llamó a la velocidad de la luz” El límite de velocidad del Universo “. Afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad “.

Según la relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein una vez llamó a la velocidad de la luz” El límite de velocidad del Universo “. Afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad “.

Según la teoría general de la relatividad, la luz que se mueve a través de fuertes campos gravitacionales experimenta un cambio de rojo o azul. Durante la caída del fotón en el campo gravitacional, su energía (masa) aumenta. Según W = dmc ^ 2, la fuerza de gravedad realiza un trabajo sobre el fotón, por lo que la masa (energía) del fotón y su frecuencia aumenta (o disminuye) de v a v ‘la dada por;

G es la constante gravitacional; M es la masa del cuerpo, c es la velocidad de la luz, r es la distancia desde el centro de masa del cuerpo. El signo más se refiere al desplazamiento al azul y el signo menos se refiere al desplazamiento al rojo.

También en presencia de gravedad, la velocidad de la luz no es la misma para todos los observadores. La derivación de Einstein de la velocidad variable de la luz en un potencial de campo gravitacional de la siguiente manera:

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío y c ‘es la velocidad de la luz en el campo gravitacional. Cabe señalar que no hay consenso sobre la velocidad de la luz en un campo gravitacional. Por ejemplo; entonces, en presencia de gravedad, la velocidad de la luz se vuelve relativa (variable según el marco de referencia del observador). Esto no significa que los fotones aceleren o desaceleren; esto es solo la gravedad, lo que hace que los relojes funcionen más lentamente y que las reglas se reduzcan. El problema aquí proviene del hecho de que la velocidad es una cantidad dependiente de coordenadas y, por lo tanto, es algo ambigua. Para determinar la velocidad (distancia recorrida / tiempo tomado) primero debe elegir algunos estándares de distancia y tiempo, y diferentes opciones pueden dar diferentes respuestas. Esto ya es cierto en la relatividad especial: si mide la velocidad de la luz en un marco de referencia acelerado, la respuesta, en general, diferirá de c. Basado en la solución de Schwarzschild de la ecuación de Einstein del campo gravitacional, se demuestra que la velocidad de la luz cambiaría y la isotropía de la velocidad de la luz sería violada en el campo gravitacional con simetría esférica.

La descripción anterior es compatible con el concepto puntual de la mecánica cuántica, pero es incompatible con nuevos enfoques y evidencias. En mecánica cuántica, el concepto de una partícula puntual se complica por el principio de incertidumbre de Heisenberg, porque incluso una partícula elemental, sin estructura interna, ocupa un volumen distinto de cero. De acuerdo con la mecánica cuántica de que el fotón y el electrón son partículas no estructuradas, no podemos responder las preguntas sin respuesta.

En la física moderna, el gravitón es una partícula elemental hipotética que media la fuerza de la gravitación en el marco de la teoría cuántica de campos. Si existe, el gravitón debe ser sin masa (porque la fuerza gravitacional tiene un rango ilimitado) y debe tener un giro de 2 que se mueva con velocidad c.

Pero no hay consenso sobre la velocidad del gravitón. Algunos dicen que nada se mueve más rápido que la velocidad de la luz, incluso los gravitones, otros dicen que el agujero negro tiene efectos gravitacionales y los efectos de la gravedad de los gravitones enviados, por lo que un gravitón debe viajar más rápido que la luz.

En las últimas décadas, se discute la estructura del fotón y los físicos están estudiando la estructura del fotón. Alguna evidencia muestra que el fotón consiste en cargas positivas y negativas. Además, un nuevo experimento muestra que la probabilidad de absorción en cada momento depende de la forma del fotón, también los fotones tienen unos 4 metros de largo, lo que es incompatible con el concepto no estructurado.

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.

De la ecuación de Dirac a la estructura de fotones.

En la producción en pares de “electrón-positrón”, un fotón con espín 1 y al menos energía 1.022 MeV se convierte en dos fermiones, electrón y positrón con espín 1/2, de modo que tenemos:

La relación anterior es justificable según la ecuación de Dirac por relaciones. En la decadencia de pares, tendremos:

Energía Sub cuántica (SQE)

Para explicar y definir la energía sub cuántica, es necesario analizar la ecuación de relaciones que tenemos:

En general, la ecuación anterior no acepta ninguna limitación de masa y energía con respecto a su valor. Además, en el límite de masa cero (masa de partículas en reposo cero), la ecuación de Dirac se redujo a la ecuación de Weyl. La ecuación de Weyl predijo la existencia de fermiones que su masa en reposo es cero (en su artículo “GRAVITACIÓN Y EL ELECTRÓN”), pero tienen spin 1/2. Porque aquí, el objetivo es investigar y reconocer la estructura del fotón. Reducimos la matriz beta de la siguiente manera y ahora la llamamos matriz A hasta que después de los cálculos y las conclusiones necesarias, elegimos una noción especial para ello:

En general, la ecuación anterior no acepta ninguna limitación de masa y energía con respecto a su valor. Además, en el límite de masa cero (masa de partículas en reposo cero), la ecuación de Dirac se redujo a la ecuación de Weyl. La ecuación de Weyl predijo la existencia de fermiones que su masa en reposo es cero (en su artículo “GRAVITACIÓN Y EL ELECTRÓN”), pero tienen spin 1/2. Porque aquí, el objetivo es investigar y reconocer la estructura del fotón. Reducimos la matriz beta de la siguiente manera y ahora la llamamos matriz A hasta que después de los cálculos y las conclusiones necesarias, elegimos una noción especial para ello:

En un caso especial que un fotón de alta energía colisiona con un núcleo pesado que tenemos;

Eso se llama el proceso de producción de pares de electrones y positrones. Por lo tanto, en el caso general, es el reactivo de energía para dos fermiones con spin 1/2 que uno de los casos posibles describe la producción de pares de positrones de electrones.

Pero es posible que ocurran otros casos, incluido el fotón con una energía inferior a E = 1.022 MeV puede descomponerse en dos fermiones con spin 1/2, que se mueven con la velocidad de la luz en la que describe a los fermiones de Weyl y se llaman fermiones sin masa o Weyl fermiones

Según el efecto Campton y el desplazamiento azul gravitacional, la energía de un fotón puede disminuir o aumentar sin cambiar sus propiedades físicas (excepto su energía y frecuencia). Significa que cualquier cosa que se incremente a la energía del fotón, tiene las mismas propiedades totales del fotón (propiedades de la energía electromagnética). En otras palabras, todos los fotones tienen propiedades físicas comunes, excepto el valor de la energía. Por lo tanto, al menos la energía electromagnética se puede definir de la siguiente manera:

En la relación anterior, el signo menos no implica ser negativo de energía (o masa negativa), ya que el positrón no es energía negativa o masa en la producción de pares. Signos +, – muestran campos electromagnéticos alrededor de una partícula cargada y transportan el mismo tipo de energía electromagnética que existe alrededor de una partícula cargada.

Por lo tanto, el fotón está formado por dos tipos de energías sub cuánticas positivas y negativas que los operadores les mostramos de la siguiente manera:

Es obvio que el giro de la energía sub cuántica (SQE) es igual a 1/2. En el caso general, la ecuación anterior se puede escribir usando la definición de sub cuántico positivo y negativo y en lugar de A, usamos gamma que es el símbolo de la energía electromagnética de la siguiente manera, donde k es un número natural:

El fotón virtual positivo lleva una fuerza eléctrica positiva y forma un campo eléctrico positivo y el fotón virtual negativo lleva una fuerza eléctrica negativa y forma un campo eléctrico negativo. Cada fotón real está formado por dos fotones virtuales. Por lo tanto, tendremos:

A medida que las partículas cargadas se absorben o se repelen entre sí y no son efectivas en las partículas neutras, los fotones virtuales homónimos se repelen entre sí, los fotones virtuales no homónimos se absorben entre sí y forman energías cuánticas, lo que hace que dos partículas cargadas no homónimas se aceleren entre sí.

Energía sub cuántica y diagramas de Feynman

En la electrodinámica cuántica, las partículas cargadas (por ejemplo, electrón y positrón) tienen interacción entre sí a través de la propagación y absorción de fotones (partículas que transportan fuerza electromagnética) y estas interacciones están justificadas por el Principio de incertidumbre. Incluso los diagramas de Feynman son una representación para describir procesos físicos. Mientras que mediante el uso de energías sub cuánticas y fotones virtuales positivos y negativos, la interacción entre partículas cargadas es explicable como análisis físico y cálculos matemáticos. Por ejemplo, observe la repulsión de dos electrones (figura).

La absorción de positrones y electrones se muestra en la figura.

Según el comportamiento del fotón en la gravitación, también podemos describir las energías sub cuánticas, los fotones virtuales y la estructura del fotón.

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No es difícil medir la velocidad de las ondas o partículas, incluso si son mucho más rápidas que la luz.

  • Considere dos discos giratorios, cada uno con pequeños agujeros dispuestos en un círculo alrededor del centro, con un grado de desplazamiento angular de un agujero a otro.
  • Monte los discos para que compartan un eje y giren juntos, pero con cierta distancia entre ellos.
  • Con los discos estacionarios, coloque una fuente de partículas u ondas para que sus emisiones lleguen a un detector pasando a través de un agujero en cada disco.
  • Conecte un motor al eje. Proporcione al motor un medio de control de velocidad y alguna forma de conocer con precisión el número de revoluciones por segundo.
  • Gire los discos, aumentando lentamente la velocidad.
  • Las emisiones alcanzan el detector en ráfagas cada vez que un par de agujeros coincidentes están en la posición que permite el paso.
  • A cierta velocidad, las ráfagas del primer disco son bloqueadas por el segundo disco porque el segundo orificio se ha movido antes de que la explosión del primer orificio pueda alcanzarlo. Continúa girando los discos más rápido.
  • A una velocidad mayor, las explosiones reaparecen en el detector. A esta velocidad, el siguiente hoyo se coloca justo a tiempo para que pase la explosión. Deje de aumentar la velocidad del motor.
  • A partir de la velocidad del motor, el ángulo de un agujero al siguiente y la distancia entre los discos, se puede calcular la velocidad de propagación de las emisiones.

Para medir la velocidad de la luz, la distancia entre los discos no tiene que ser grande; 20 o 30 cm es más que suficiente con un motor de rpm altas. Los motores típicos son capaces de mucha más velocidad de la necesaria para medir la velocidad de la luz.

Si descubres algo cuya velocidad está más allá de la capacidad de medición de tu aparato, sabrás que es más rápido que la luz y más rápido que tu velocidad máxima medible. Nada nos impediría saberlo.

Debe poder determinar la velocidad en general. Esto requiere

1) relojes sincronizables acordados para operar a tasas conocidas

2) las varillas de medición acordaron establecer distancias entre los puntos etiquetados

3) un etiquetado de un evento por tiempo y posición

4) la determinación del intervalo de tiempo y espacio entre dos eventos.

El marco conceptual tiene que ver con el acuerdo y las etiquetas. Las tres convenciones más comunes en física son

Galileo, consistente con toda la mecánica clásica antes de la relatividad especial

Relatividad especial, consistente con la física clásica, excluyendo la gravedad.

La relatividad general, la teoría moderna de la gravedad y la cosmología, excluyendo los efectos cuánticos.

Todos estos marcos permiten que un experimento determine la velocidad local de un objeto. Al principio, el objeto está en (punto 1, tiempo 1). Es entonces en (punto 2, tiempo 2). Para el intervalo (1,2) viaja a velocidad v = distancia (punto 1, punto 2) / duración (tiempo 1, tiempo 2)

La relatividad especial no “espera” que esta velocidad exceda c = 299 792 458 m / s, pero un experimento lo demostraría si sucede.

La relatividad general tiene relojes conceptuales y barras de un tipo extraño en todas partes, pero define la distancia y el tiempo universalmente para cualquier observador. Al igual que la relatividad especial, tiene un papel único para la velocidad de la luz, pero más limitado. Es 299 792 458 m / s para un observador en caída libre en un campo gravitacional, y esencialmente en ningún otro lugar. En gravedad se llama más lento o más rápido. Incluso puede ser arbitrariamente cercano a cero.

La mayoría de las galaxias en el universo visible (desplazamiento al rojo z> 1.433) se alejan de nosotros más rápido que c. Siempre lo han hecho, siempre lo harán. Pero su luz, que los dejó hace más de 8 mil millones de años, inicialmente se alejó de nosotros, disminuyó a medida que la expansión del universo se desaceleró y finalmente comenzó a moverse (en nuestro marco de referencia) a una velocidad cercana a cero, luego más rápido, hacia nosotros, acercándose c solo en los últimos miles de millones de años.

Todas estas galaxias z altas continúan retrocediendo de nosotros más rápido que la luz.

Estos son hallazgos notables para un terreno en el que solo la fracción más diminuta tiene o tendrá alguna instrumentación humana o medición directa. Aún así, ninguna alternativa a las premisas básicas ha sido capaz de abordar el extraordinario poder y precisión de este modelo cosmológico estándar.

¿Por el hecho de que todo el universo se había convertido en gelatina de lima?

Bueno, está bien, si algo viaja más rápido que la luz, entonces todo lo que sabemos sobre física está mal y todos los miles de experimentos que se han hecho para probar esas leyes también estaban de alguna manera mal.

Si las leyes de la física están equivocadas en gran medida, entonces algo muy drástico tiene que suceder, y si ese es el caso, todas las apuestas están canceladas.

No podemos predecir cuáles serían las consecuencias de eso, por lo que no podemos darle una respuesta sensata a esta pregunta.

Como cualquier respuesta es tan buena como cualquier otra, entonces me quedo con la teoría de “Lime Jello”.

Podemos medir cualquier velocidad finita, por debajo de la existente en dos lugares en el mismo instante.

Por un tiempo, creíamos que los neutrinos habían viajado desde el LHC hasta el detector Opera en Italia FTL. En ese caso, era una marca de tiempo antigua que se grababa para un evento actual.

Pero es posible medir cosas que podrían ir más rápido que c. La naturaleza solo les impide hacerlo, sin limitarnos a medir las cosas más lentamente.

Esa pregunta es profundamente complicada. Primero, tendríamos que ver los cambios de dimensión en un marco basado en la dilatación del tiempo. Técnicamente, 299,792,458 millas por segundo aquí no es la misma velocidad en otro cuadro debido a la dilatación o falta de ella. Técnicamente, toda la luz fuera de nuestro sistema solar debería moverse objetivamente más rápido en comparación con el interior del sistema solar. aunque esto no cambia que su percepción del tiempo no cambiará si se va. Esto ilustra una serie de problemas con nuestros conceptos actuales de velocidad, tiempo y distancia.

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