¿Cómo concluyó Einstein que la velocidad de la luz es constante?

Hey, una buena pregunta, la mayoría de nosotros entendemos la relatividad pero no podemos tener la idea de cómo lo hizo Einstein.

Pero antes que nada, primero deberá saber que Albert Einstein estaba muy agradecido con Albert Michelson, ya que fue él quien midió la velocidad de la luz con precisión. Cuando Einstein estudió de cerca los experimentos de Michelson, pudo descubrir que la velocidad de la luz, en cualquier caso del espacio-tiempo, es constante y se observará a la misma velocidad para cualquier observador.

La velocidad de la luz se había medido a menudo y con mucha precisión, volviendo al astrónomo danés Ole Romer, quien había demostrado en 1675 que la luz viaja a una velocidad finita (aunque muy alta). Las observaciones de Romer de las lunas de Júpiter arrojaron una velocidad de la luz de aproximadamente 225,000 km / s, aunque los experimentos posteriores, más precisos, en realidad han demostrado que es de 299,792,458 metros por segundo (aproximadamente 300,000 km / s).

Los famosos experimentos de Michelson-Morley de 1887, en un intento fallido de probar que la luz viaja a través de un medio conocido como éter, habían demostrado inesperadamente que la luz viaja a la misma velocidad independientemente de si se midió en la dirección del movimiento de la Tierra o en ángulos rectos a él. Al menos este es el caso cuando la luz viaja a través del vacío: cuando la luz se mueve de medio a medio (como del aire al vidrio, por ejemplo), su velocidad puede cambiar, por supuesto, dependiendo del índice de refracción del nuevo medio, y esta “curvatura “De la luz es esencialmente cómo funcionan las lentes, como se había entendido durante mucho tiempo.

Por lo tanto, ya sea que una fuente de luz se mueva hacia usted o lejos de usted, la luz aún viaja a una velocidad constante de 300,000 km / s, completamente contrario a la física clásica y al sentido común. Fue el genio del joven Einstein explicar por QUÉ la velocidad de la luz es constante y no depende de la velocidad de su fuente o de su observador. En 1905, Einstein (y también el matemático francés Henri Poincare, que llegaba a conclusiones similares aproximadamente al mismo tiempo, aunque desde un punto de vista más matemático) se dio cuenta de que toda la idea del éter como medio para que la luz viajara era totalmente innecesario, proporcionando, como veremos, que uno estaba dispuesto a abandonar la idea del tiempo absoluto.

Einstein también se dio cuenta de que las ecuaciones de Maxwell condujeron a una aparente paradoja o inconsistencia en las leyes de la física, porque sugirió que si uno podía alcanzar un haz de luz, vería una onda electromagnética estacionaria, lo cual es imposible. Einstein planteó la hipótesis, por lo tanto, de que la velocidad de la luz en realidad desempeña el papel de la velocidad infinita en nuestro universo, y que de hecho nada puede viajar más rápido que la luz (y ciertamente que nada en el universo podría viajar a una velocidad como la infinita). Cabe señalar que Einstein en realidad no PROBÓ la constancia de la velocidad de la luz en todos los marcos de referencia. Más bien, es un axioma (una suposición subyacente) del cual deriva el resto de su teoría. El axioma puede ser verificado experimentalmente, pero no está probado en ningún sentido teórico.

De hecho, Einstein se dio cuenta de que tanto el espacio “se contrae” como el tiempo “se dilata” (o se ralentiza).

En pocas palabras, la teoría especial de la relatividad nos dice que un objeto en movimiento mide más corto en su dirección de movimiento a medida que aumenta su velocidad hasta que, a la velocidad de la luz, desaparece. También nos dice que los relojes en movimiento funcionan más lentamente a medida que aumenta su velocidad hasta que, a la velocidad de la luz, dejan de funcionar por completo. De hecho, también nos dice que la masa de un objeto en movimiento mide más a medida que aumenta su velocidad hasta que, a la velocidad de la luz, se vuelve infinita.

Eso es lo que E = mc ^ 2 dice.

Por lo tanto, el intervalo de espacio de una persona no es el mismo que el de otra persona, y el tiempo corre a diferentes velocidades para diferentes observadores que viajan a diferentes velocidades. ¡Hasta cierto punto, cuanto más rápido vayas, más lento envejecerás y más delgado serás! La razón por la que esto no es obvio en las situaciones cotidianas es que las diferencias a velocidades diarias son infinitamente pequeñas, y solo se vuelven evidentes a velocidades cercanas a la de la luz misma (velocidades “relativistas”). Cuanto más se acerca la velocidad de un objeto a la velocidad de la luz, más se deforman las distancias y los intervalos de tiempo.

La cantidad de contracción de longitud y dilatación del tiempo viene dada por el factor de Lorentz, llamado así por el físico holandés Hendrik Lorentz, quien había estado explorando tales ecuaciones de transformación desde 1895, mucho antes de que Einstein comenzara su trabajo (de hecho, algunos afirmarían que Lorentz y Henri Poincaré entre ellos anticipó casi todo en la teoría de Einstein. El factor Lorentz,

γ

(gamma) viene dado por la ecuación

γ≡

, de modo que el efecto aumenta exponencialmente a medida que la velocidad del objeto v se acerca a la velocidad de la luz c . Por lo tanto, los cálculos muestran que al 25% de la velocidad de la luz, el efecto es solo 1.03 (una mera disminución del tiempo del 3% o la contracción de la longitud); al 50% de la velocidad de la luz, es solo 1.15; al 99% de la velocidad de la luz, el tiempo se ralentiza por un factor de aproximadamente 7; y a 99.999, el factor es 224. Entonces, si fuera posible viajar en una nave espacial a, digamos, el 99.5% de la velocidad de la luz, un observador hipotético observando vería el reloj moverse 10 veces más lento de lo normal y el astronauta adentro moviéndose en cámara lenta, como a través de melaza.

A velocidades muy altas, sin embargo, los efectos son notables.

Gracias por leer mi respuesta.

Traté de mantenerlo corto (sarcásticamente)

Sugerencias y preguntas son bienvenidas.

A menudo, el Principio de Relatividad de Einstein y el Postulado de la Luz se citan por separado, por lo que se ven así:

1) Principio de relatividad: todas las leyes de la física son invariables en todos los marcos de referencia inerciales.
2) Postulado de la luz: la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia inerciales.

Y citado así, parece que el postulado de la luz es un poco ad hoc, y su pregunta es buena: ¿por qué elegir la luz?

Pero, de hecho, si observa 1 con cuidado, puede derivar 2.

Usted lo hace de la siguiente manera: 1 puede reexpresarse como: todas las leyes de la física son invariables en forma en todos los marcos de referencia inerciales, incluidas las leyes de electromagnetismo de Maxwell.

Las ecuaciones de Maxwell son únicas en la física clásica al tener una velocidad fundamental incorporada en ellas. A modo de comparación, tenga en cuenta que las leyes de Newton hablan de aceleración, no de velocidad.

Más exactamente, Maxwell tiene dos constantes: una permitividad eléctrica [matemática] \ epsilon_0 [/ matemática] y permeabilidad [matemática] \ mu_0 [/ matemática]. Luego, cuando usa las ecuaciones para derivar una ecuación de onda para el campo electromagnético, escupe una velocidad de onda de [matemática] c = \ sqrt {\ frac {1} {\ mu_0 \ epsilon_0}} [/ matemática].

Pero si las ecuaciones de Maxwell se admiten como válidas en todos los marcos inerciales, entonces también lo es esta velocidad c . Entonces se puede derivar el postulado de la luz.

Entonces el resto de la teoría se sigue de aquí. (Nota: para los entendidos, también se necesita un supuesto adicional sobre la isotropía del espacio para derivar las transformaciones estándar de Lorentz. Esto a menudo se ignora, pero dadas las implicaciones posteriores de GR, es útil hacerlo explícito).

Hay dos aspectos para esta pregunta. La velocidad de ida y vuelta de la luz no es constante por ninguna propiedad misteriosa de la luz per se sino por una serie coordinada de propiedades de todo con lo que posiblemente podría medir la velocidad de la luz de ida y vuelta. Estas propiedades incluyen, entre otras, la contracción de la longitud, la dilatación del tiempo y el aumento de la masa relativista.

La velocidad unidireccional de la luz se fija principalmente por definición, a través del procedimiento de sincronización de Einstein, que equivale a la sincronización de los relojes que usarías para medir la velocidad unidireccional de la luz hasta que llegue la velocidad de la luz. fuera a ser c. Esta es una definición no estúpida debido a la forma en que la velocidad de la luz bidireccional es c como se señaló anteriormente, y una definición positiva porque cualquier procedimiento de sincronización alternativa sensible a mitad de camino termina con el mismo resultado debido a alguna combinación de todos los Nuevos efectos relativistas como la contracción de la longitud, la dilatación del tiempo y el aumento de la masa relativista.

Piénselo de esta manera:
La velocidad de la luz no es constante. La constante es la velocidad máxima (es más la energía derivada de E = MC2) que la estructura de un medio podría permitir sin romperse.
Y la velocidad máxima con energía mínima es posible por la partícula más ligera, que son los fotones.
Al no tener masa absoluta, los fotones derivan su masa relativista viajando en C (que difiere según el medio).

Editar:

Al pensar más, creo que hay más para explicar su pregunta.

La constante aquí es la energía y no la velocidad de la luz. ¿Y por qué la energía tiene que ser constante, bien con buena física clásica y poca comprensión de QM? La energía debe conservarse al menos en relación con nuestra observación hasta ahora.

Ahora esto se vuelve un poco metafísico (a muchos les gusta y no les gusta casar la ciencia con la espiritualidad). La energía es solo otra expresión de materia / masa. Y tampoco es la prueba de la existencia ¿verdad? Para los fotones, o cualquier partícula con ese tipo de masa, ¿cómo prueban que existen, ya que sin masa absoluta no distorsionan el espacio-tiempo en absoluto y no pueden ser observados por el observador ya que con “sin masa no hay energía”? . Pero las cosas cambian cuando comienzan a moverse: comienzan a crear cierto impulso y algunas colisiones. Y, dependiendo de su tamaño, necesitarían tanto impulso antes de existir: convertirse en un elemento dual del tejido del espacio-tiempo para que un observador lo perciba. Cuando en C los fotones podrían producir energía en cualquier medio, menos y no habría energía y, por lo tanto, no habría percepción de que estuvieran presentes.

Entonces, ¿por qué la velocidad de la luz C? – porque a

Una forma más esclarecedora de hacer esta pregunta podría ser:

¿Por qué la luz se vuelve indetectable cuando se ralentiza a menos de la velocidad de la luz?

La forma en que alguien responde a su pregunta depende de lo que haya aceptado como la naturaleza de la luz misma. Si crees que la luz es una partícula, entonces nada puede impedir que esa partícula vaya un poco más rápido o un poco más lento que esa velocidad de la luz si es golpeada de la manera correcta por otra partícula, particularmente una partícula más grande que ella. Pero, este evento de colisión puede ser extremadamente raro y tener resultados indetectables, en cuyo caso nos deja completamente impotentes para revelar a través del experimento ese detalle particular de la naturaleza de la luz. Siempre es posible que algo sobre el cosmos y los campos de partículas dentro de él disminuya la velocidad de la partícula de luz más rápida que la luz poco después de que se acelere a más velocidad que la luz, pero eso no cambia el hecho de que esa partícula particular de luz acelerado por una corta distancia.

¿No parece obvio que si la luz es realmente una partícula, que su velocidad podría detenerse por completo por eventos en la escala fotónica? ¿Cómo o por qué los científicos proclamarían que es necesario limitar la luz a UNA velocidad exacta en un medio en particular? ¿Para quién tiene sentido perfecto? La naturaleza no está limitada por ninguna ecuación matemática, ni las ecuaciones matemáticas pueden ser una forma particularmente precisa de representar la verdadera realidad. Nuestros modelos científicos y nuestras ecuaciones científicas son simplemente la mejor forma en que sabemos medir los atributos físicos de lo que existe, dar sentido a los eventos registrados y hacer predicciones de eventos futuros … pero en ningún futuro tendremos ecuaciones perfectamente precisas. Esa es la fantasía ingenua del científico.

Si crees que las “partículas sin masa” son posibles, entonces estás en el mismo bote que los científicos que afirman que existe una cuarta dimensión espacial e incluso un espacio bidimensional. ¿Ciertamente podría existir algo que se llamaría “partículas sin peso”, e incluso una partícula que se llamaría “inmune a la gravedad”, pero “partícula sin masa”? Es de ciencia ficción. Hay una raíz en todas estas tonterías sobrenaturales que se han introducido en la ciencia durante el siglo pasado más o menos, solo hay que retroceder lo suficiente como para que la ciencia valore la evidencia y la lógica y la minuciosidad sobre la confianza. Encontrar la verdad en la ciencia requiere mucho más que una mejor suposición y un conjunto de ecuaciones más útil que su predecesor. Y encontrar la verdad en la ciencia probablemente siempre requerirá más investigación de la que se puede hacer en una vida con la conciencia alcanzable por un solo científico. Lo que importa es en qué dirección (es) buscamos respuestas en el futuro, y si permitimos que cualquier rama de la búsqueda de la verdad sea cerrada por una lógica débil.

Hacia finales del siglo XIX, se llevaban a cabo experimentos para detectar diferencias en la velocidad de la luz de diferentes marcos de referencia, pero de forma desconcertante, todos parecían devolver mediciones que sugerían que la luz parecía viajar a la misma velocidad a través del espacio. independientemente del marco de referencia en el que se estaba midiendo.

Para explicar este hallazgo aparentemente paradójico, los científicos consideraron la posibilidad de que el aparato de los experimentos experimentara cambios fundamentales en sus dimensiones a medida que se movían a través del espacio, lo que sirvió para enmascarar estas diferencias en la velocidad de la luz en una “combinación fortuita de efectos compensatorios “ . Trabajaron derivando ecuaciones que explicarían estos resultados utilizando la hipótesis de trabajo de que la velocidad de la luz era constante en todos los marcos de referencia, y luego llegaron a lo que hoy se conoce como las transformaciones de Lorentz .

Es importante tener en cuenta en este punto, aunque nunca se creyó realmente que estas transformaciones representaran las leyes fundamentales subyacentes de la realidad, la constancia de la velocidad de la luz se consideró simplemente como una solución ad-hoc y temporal para explicar los resultados que se estaban midiendo, se esperaba que se descompongan en diferentes condiciones cuando se realicen más experimentos en el futuro.

De la misma manera que todos entendemos hoy que la ley de Hooke, la ley que nos dice qué tan lejos se estirará un resorte cuando se somete a cierta fuerza, solo será válida hasta que el resorte en cuestión se rompa, se rompa o se deforme, las ‘leyes ‘de la relatividad solo se esperaba que fuera cierto por un corto tiempo antes de que la física’ real ‘apareciera y volviera a alterar este equilibrio armonioso una vez más, lo que demuestra que la velocidad de la luz realmente difería para diferentes observadores en diferentes marcos de referencia.

Ahora, aquí es donde entra Einstein, decidió eliminar todo el ‘ad-hoc-ness’ de las transformaciones derivadas por Hendrik Lorentz y declaró que la velocidad de la luz era constante en todos los marcos de referencia como una ley fundamental e inquebrantable de la naturaleza. Con este postulado (porque eso es todo lo que realmente es, un postulado ), entonces la idea de que las transformaciones de Lorentz son solo una “solución” temporal que no debe tomarse demasiado en serio se convirtió en una verdad absoluta y luego la serie de paradojas y contradicciones que naturalmente surgen de aplicar estas ecuaciones demasiado literalmente a cualquier escenario de la vida real que se convirtió en parte integrante del mundo de la física moderna.

Nadie declararía que un resorte de mano podría estirarse hasta la luna si se le aplicara suficiente fuerza solo porque las ecuaciones lo sugirieron, pero ahora, por alguna razón, la gente realmente cree que mucha de la locura que ‘sale’ de Las ecuaciones de la relatividad realmente ocurren en la vida real. ¡Es por eso que gran parte de la relatividad es aparentemente tan incomprensible hoy en día, todo se debe a este molesto postulado! Sin embargo, es de vital importancia recordar que Einstein no probó ni dedujo de ninguna manera este postulado, simplemente lo postuló , nada más y nada menos …

Entonces, ¿cuándo finalmente resolvimos todo esto y detuvimos todo este asunto, entonces te escuché preguntar? ¿Cuándo finalmente nos dimos cuenta de que Einstein tenía razón todo el tiempo y que su postulado realmente representaba una verdadera ley fundamental de la naturaleza que sentó las bases para un nuevo y emocionante reino de la física entonces? ¿Cuándo descubrimos exactamente que todo el popote importante que eventualmente llegó a romper los camellos de Lorentz, el popote que mostró que sus ecuaciones no eran simplemente soluciones ad-hoc y temporales para ciertos experimentos, sino que de hecho eran fundamentales para toda la realidad?

Bueno, en realidad la respuesta a esto es, nunca …

Todavía no lo sabemos, el postulado se cuelga en la balanza hoy como siempre lo hizo, puede ser cierto, pero de nuevo puede que no . Todavía es una gran posibilidad que las transformaciones de Lorentz sirvan como nada más que una mera “solución” temporal que inevitablemente se romperá en algún momento en el futuro. Sin embargo, hasta que podamos acelerar objetos a velocidades mucho más altas de las que somos capaces hoy en día, nunca lo sabremos. Por lo tanto, depende de cada uno de nosotros decidir por nosotros mismos cuál de los dos es más probable que sea correcto. Sin embargo, le pregunto, si las matemáticas son las mismas para cualquiera de las interpretaciones, entonces, ¿para qué sirve mantener esto? postulado problemático? ¿No es hora de deshacernos de él de una vez por todas?

La forma correcta de pensar sobre esto es: porque tratar la velocidad de la luz en el vacío como constante concuerda mejor con los datos experimentales. Una variedad de experimentos (por ejemplo, Michelson-Morley) predijeron resultados que suponían que la velocidad de la luz no era constante, y cuando se realizó el experimento, los datos no coincidían en absoluto con la predicción.

Esto es lo que llevó a Einstein a probar un enfoque diferente, para tratar la velocidad de la luz como constante. Esto creó una variedad de nuevas predicciones, a través de la relatividad general y especial, que han sido confirmadas repetidamente por experimentos.

Sin embargo, el por qué es así el universo es mucho más difícil de responder y comienza a profundizar en la filosofía más que en la explicación científica. Una pregunta similar podría ser “¿por qué la constante de Planck es un valor particular que describe las únicas unidades posibles de transferencia de energía entre partículas?” Estos valores son exactamente lo que son: es un hecho indiscutible y objetivo. Pero nadie puede decir con certeza realmente por qué, aparte de eso, el universo parece haber sido creado de esa manera, y lo que predecimos a partir de dicho conocimiento concuerda con la evidencia experimental mejor que las teorías anteriores.

Creo que fue el PENSAMIENTO EXPERIMENTO del rayo de luz lo que llevó a EINSTEIN a pensar que la velocidad de la luz es una constante, en sus propias palabras.

“… una paradoja sobre la que ya había golpeado a la edad de dieciséis años: si persigo un haz de luz con la velocidad c (velocidad de la luz en el vacío), debería observar un haz de luz como un campo electromagnético en reposo aunque espacialmente oscilante. Parece que no hay tal cosa, sin embargo, ni en base a la experiencia ni de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell. Desde el principio me pareció intuitivamente claro que, juzgado desde el punto de vista de tal observador, todo habría tenido ocurrirá de acuerdo con las mismas leyes que para un observador que, en relación con la tierra, estaba en reposo. ¿Cómo debería saber o ser capaz de determinar el primer observador que está en un estado de movimiento rápido y uniforme? Paradoja, el germen de la teoría de la relatividad especial ya está contenido “.

¡sí, lo golpeó a los 16 años!

El experimento de Michelson y Morley se realizó para probar si hay algo llamado ” Éter luminífero”.

Pero supongo que nadie fue capaz de llegar a la conclusión, fue el intelecto de Einstein el que descubrió la verdad a través de su experimento.

A2A ¿Por qué / cómo es constante la velocidad de la luz?

Está obteniendo muchas respuestas técnicas, donde creo que lo que se pregunta es esto:

  • ¿Por qué los fotones solo viajan a una sola velocidad? ¿Cómo puede ser que el observador determine la velocidad de una ola de partículas?

O algo por el estilo…

Buena pregunta.

Para obtener una respuesta, y si tiene un río o arroyo tranquilo y de lento movimiento cerca, la próxima vez que esté cerca de la orilla del río, arroje una piedra al arroyo. Observe las olas que viajan en todas las direcciones desde el punto de entrada de la roca, a medida que ese punto de entrada se mueve aguas abajo. Que observas Creo que encontrará que las ondas se mueven en relación con el punto de entrada de la roca y se expanden en todas las direcciones desde ese punto.

Cuando consideramos la luz como una ola, debemos pensar en el riachuelo en mi analogía, excepto que estamos en una canoa en el río.

La velocidad constante de la luz nunca necesitó ser reconciliada con la relatividad. Más bien, la relatividad misma era el medio para conciliar la velocidad constante de la luz (derivada de las ecuaciones de Maxwell y confirmada, por ejemplo, por el experimento de Michelson-Morley) y la física del movimiento (mecánica clásica).

La idea simple es que nuestra noción ingenua de cómo convertir coordenadas entre observadores que se mueven entre sí es incorrecta. Ingenuamente, cuando piensas en un observador sentado en una estación y otro sentado en un tren en movimiento rápido, por ejemplo, en la dirección x, la coordenada x es obviamente diferente para los dos observadores, pero y (perpendicular al tren) y z (vertical) son iguales, como lo es el tiempo.

La teoría de la relatividad dice diferente: dice que además de la coordenada x, la coordenada del tiempo también es diferente para el observador en movimiento. Como resultado, cuando los dos observadores miran el mismo rayo de luz, miden la misma velocidad, porque este tipo de conversión de coordenadas tiene una velocidad invariante, que es la velocidad de la luz.

Este efecto (que el observador en movimiento mide el tiempo a una velocidad diferente) es insignificante a velocidades lentas (por lo que no se observa en la experiencia cotidiana) pero se vuelve significativo cuando la velocidad se acerca a la velocidad de la luz.

En los días de Einstein, la velocidad de la luz en el vacío era una cantidad empírica que se midió como constante dentro del error experimental. También fue una constante de las ecuaciones de Maxwell. Einstein promovió su constancia a un postulado fundamental de su teoría de la relatividad especial, es decir, se toma como axiomática en la teoría.

Hoy, la velocidad de la luz en el vacío se fija por definición . Es una constante numérica que relaciona nuestras medidas de espacio y tiempo entre sí. Cualquier desviación medida de ese valor implicaría que los instrumentos de medición no están calibrados correctamente o hay algún otro error experimental.

Hola no Ya se sabía que la velocidad de la luz era invariante del experimento de Michaelson Morley. https://en.wikipedia.org/wiki/Mi
Como la velocidad es la distancia recorrida dividida por el tiempo tomado y la velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia, un experimento mental sobre lo que vería un observador en otro marco de referencia conduce a las ecuaciones de relativamente especial

Primero obtendrá respuestas de que se necesitan sincronizaciones de relojes; luego, ignore eso y suponga mágicamente que c siempre es de c, independientemente de su velocidad o reloj. Nadie te va a decir la verdad, yo también. Porque trae una bola de cera completamente nueva que no está incluida directamente en su pregunta.

La luz es constante independientemente de la velocidad porque a medida que se agrega energía de la aceleración, los relojes se ralentizan y las reglas se reducen. Todos los nuevos tiempos y distancias se leen para la luz en cada cuadro que no viaja en un movimiento relativo a usted proporcionalmente a la energía obtenida de la aceleración.

Veamos si podemos poner eso en perspectiva. Mira el segundero de un reloj. Un punto cerca del Hub, que llamaremos el marco estacionario, mide una distancia diferente y un período de tiempo transcurrido que un punto cerca de la punta, el marco de aceleración. No miden las mismas distancias y tiempos, sino arcos proporcionales de tiempo y distancia en función de su velocidad. Podríamos llamarlos lo mismo, pero en realidad entendemos que son arcos proporcionales de tiempo y distancia, no la misma distancia y el período de tiempo transcurrido.

Siempre leerá la misma velocidad para c independientemente de su velocidad porque sus relojes y reglas cambian proporcionalmente a la energía agregada durante la aceleración. A medida que aceleras, tus reglas se acortan y tus relojes funcionan más lentamente. Ya no mides la misma distancia para el camino de luz que antes. Pero como no tenemos forma, dentro del marco mismo, de deducir el cambio en nuestros gobernantes o relojes, todavía llamamos a esos gobernantes más cortos metros y esos segundos de tiempo más largos, incluso si no son lo mismo que eran. Comprenda que son mediciones proporcionales en cada cuadro (de la energía agregada durante la aceleración o de la energía sustraída durante la desaceleración) y la confusión de por qué c siempre es c, independientemente de la velocidad, ya no aparecerá como magia o necesitará que la tome. Fe que es.

Esta es también la razón por la cual nunca puedes alcanzar la velocidad de c usando tus propios relojes y reglas. Sus relojes cambian proporcionalmente a la energía adicional. Mientras mida constantemente distancias más grandes entre puntos con tics de tiempo más largos, siempre obtendrá la misma respuesta independientemente de su velocidad, ya que el cambio está directamente relacionado con la energía que obtuvo de la aceleración o desaceleración.

La lógica elemental 101, que es muy deficiente en la física teórica moderna en la que el espacio-tiempo se reduce o se expande para una persona, pero para la persona que pasan, sigue siendo exactamente la misma. Si bien se ignora toda evidencia experimental que nos dice que es la estructura atómica misma la que cambia debido a la energía de la aceleración. por lo tanto, los gemelos envejecen menos. No por el espacio mágico de flexión o la inversión de cuadros, sino por el simple hecho de que la aceleración hace que se gane energía. Deshágase del polvo de hadas de su cerebro o siempre será un límite de velocidad mágico para usted. o simplemente tendrá que aceptar respuestas que digan que es así, solo que diferente …

El no lo hizo. Simplemente lo asumió en su papel de 1905, que hizo temblar la tierra. Vladimir Ignatowski lo demostró 5 años después, suponiendo solo lo que equivale a “Si te veo moviéndote a una velocidad constante v en relación a mí, entonces me ves moviéndome a -v en relación a ti”. Esas son las líneas generales de esto; los detalles siguen y siguen por un tiempo.

Ignatowski demostró que en el espacio isotrópico plano y homogéneo, etc., etc., existe un límite de velocidad universal entre las cosas en movimiento relativo uniforme, y que todo lo que se observa que se mueve a esa velocidad se mueve a esa velocidad con respecto a todos.

Experimento Michelson-Morley

El experimento de Michelson-Morley

Comparó la velocidad de la luz en direcciones perpendiculares, en un intento de detectar el movimiento relativo de la materia a través del éter luminífero estacionario (“viento del éter”). El resultado fue negativo, ya que la diferencia esperada entre la velocidad de la luz en la dirección del movimiento a través del presunto éter y la velocidad en ángulos rectos, no se encontró;

RESULTADO: LA VELOCIDAD DE LA LUZ ES MISMA EN CADA MARCO DE REFERENCIA.

Esto es lo que llevó a Einstein a pensar que la velocidad de la luz es constante.

No hay pruebas científicas, pero todas las mediciones siguieron dando el mismo número, independientemente de la dirección de la Tierra. Einstein trató de tomarlo como un axioma que siempre harían, para cualquier observador que se mueva uniformemente, y obtuvo muchas consecuencias inesperadas que pasaron la prueba experimental. Ningún experimento lo contradice.

La velocidad de la luz no es constante. Tal vez te refieres a la velocidad de la luz en el vacío, que es una constante universal, pero en general la velocidad de la luz en un medio varía mucho. De hecho, si la luz atraviesa un material transparente, la velocidad disminuye proporcionalmente al índice de reflexión del material (solo para el vidrio, este número es de alrededor de 1.5, lo que significa que la velocidad de la luz es de casi 200000 km / s).

Según la relatividad especial de Einstein, la energía de un objeto con masa en reposo my velocidad v viene dada por γmc ^ 2, donde γ es el factor de Lorentz definido anteriormente. Cuando v es cero, γ es igual a uno, dando lugar a la famosa fórmula E = mc ^ 2 para la equivalencia masa-energía. El factor γ se aproxima al infinito cuando v se acerca a c , y se necesitaría una cantidad infinita de energía para acelerar un objeto con masa a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, después de aplicar solo una cantidad infinita de energía, una masa puede acelerarse a la velocidad de la luz, lo que implica que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, ya que necesitará más que energía infinita.

Además, la importancia no se trata de la velocidad de la luz sino de la velocidad ‘c = 299 792 458 m / s’ y la luz simplemente viaja con esta velocidad.

Del documento “Fenómenos fotoeléctricos” Volumen 2: Los años suizos: Escritos, 1900-1909 (suplemento de traducción al inglés), según la teoría de Maxwell, la energía es una función espacial continua para fenómenos puramente EM. La energía de un cuerpo ponderable no puede romperse en partes arbitrariamente pequeñas, pero un rayo de luz puede extenderse continuamente sobre un volumen en constante aumento. Lo que significa que la luz no tiene masa y, según la teoría EM, se mueve a una velocidad constante (sin referencia de marco), pero en esos momentos se interpretó como referido a éter, pero no está totalmente claro el experimento de Fizeau: Wikipedia .

Entonces, Einstein postula la alternativa más simple (respaldada por experimentos ópticos), la luz rebota en un espejo a la misma velocidad independientemente de la velocidad relativa del espejo, mucha gente piensa (error de transformación galileana) en un “problema” con espejo en movimiento, pero uno en movimiento se usó para la mejor medida de la velocidad de la luz en el aparato Fizeau-Foucault de 1862 – Wikipedia.

Obs .: Otras personas objetan que el segundo cuadro inercial podría ir a la velocidad de la luz, pero luego perdió la sincronización del reloj con un cuadro a cualquier otra velocidad baja. Sin transformación de tiempo, sin significado físico de las leyes entre cuadros, incluso sin recurrir a problemas de energía de masa, o en la necesidad de considerar todo en ese cuadro como partículas sin masa de acuerdo con EM.

El desencadenante del postulado de una velocidad de la luz constante es el experimento de Michelson Morley que se realizó por primera vez en 1881, dos años después del nacimiento de Einstein. El experimento fue diseñado para demostrar la existencia de un éter de luz, una sustancia que transporta la onda de luz.

El resultado sorprendente del experimento fue que la luz se mueve exactamente a la misma velocidad en la dirección de la rotación de la Tierra que perpendicular a la rotación de la Tierra. Si existiera un éter ligero, la teoría de ondas clásica habría esperado que se observara una diferencia de velocidad. La forma en que uno puede visualizar el resultado es una ola de agua observada desde un barco que viaja en la dirección de la ola. La ola se mueve más lentamente para un observador en el barco que desde la costa o desde un barco que se mueve perpendicular a la dirección de las olas. Otra forma de visualizarlo es lanzar una pelota en un tren en movimiento.

Solo había dos posibles explicaciones para Michelson Morley

  1. El éter de luz se mueve exactamente con el movimiento de la tierra que llevaría de regreso a la visión geocéntrica del mundo de la Edad Media.
  2. No hay éter de luz, es decir, no hay medio para las ondas de luz.

El resultado y su explicación desconcertaron a una generación de físicos.

Einstein simplemente hizo un experimento mental para llegar a una relatividad especial: ¿qué pasa si tomamos el resultado de Michelson Morley al pie de la letra y formulamos una estructura matemática para el espacio-tiempo que explica el resultado de la manera más simple posible? Eliminó todas las demás “cosas” como creencias, postulados, etc. de la teoría y se centró en la explicación de una velocidad de la luz que es independiente de la velocidad del observador. Luego usó esa teoría para explicar otros resultados para demostrar su validez.

El mayor talento de Einstein y su mayor logro fue centrarse en lo que se ha probado experimentalmente y en la búsqueda de la explicación más simple posible.