¿Por qué la velocidad de la luz es una constante para todos los observadores?

Albert Einstein se llama Genius por una razón, por supuesto. No hizo ningún experimento real, pero con sus experimentos mentales, hizo teorías que literalmente cambiaron nuestra Física.

El experimento de pensamiento clásico de Einstein implica un tren que viaja a la velocidad de la luz. Si sostienes un espejo frente a tu cara, verás la imagen de tu cara en el espejo. Pero, ¿cómo podría viajar la luz con el doble de su propia velocidad (ya que la luz tiene que recorrer una distancia que se mueve con la velocidad c y después de la reflexión desde la cara, tiene que recorrer una distancia que cambia continuamente con la velocidad de la luz, es decir, , hacia el espejo). Por otro lado, para el observador dentro del tren, la luz parece estar viajando a la velocidad c pero para el observador fuera del tren, la misma luz parece estar viajando a la velocidad 2c .

Einstein resolvió esta situación espeluznante al afirmar que el espacio y el tiempo son percibidos de manera diferente por los observadores dentro y fuera del tren.

Pero no hay una explicación intuitiva de por qué el universo debería actuar así. Desde el trabajo de Maxwell, se han realizado numerosos experimentos para probar la predicción de que la radiación electromagnética viaja a la misma velocidad para todos los observadores, y ninguno ha fallado. En lugar de ser una predicción de la teoría, ahora se convirtió en un supuesto para construir teorías.

La velocidad de la luz se concluye como una constante en Física, tal vez debido a que nada en el Universo puede viajar más rápido que la luz. Como la velocidad a la que se propagan las ondas de luz en el vacío es independiente tanto del movimiento de la fuente de onda como del marco de referencia inercial del observador. Según la teoría especial de la relatividad, la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores, independientemente del movimiento de la fuente de luz. No solo Albert Einstein, hay muchos otros científicos, como Henri Poincaré, han concluido que la velocidad de la luz es constante para todos los observadores, ya que la luz tiene una velocidad constante y que esta velocidad es la misma en todas las direcciones. Y sin este postulado sería imposible inferir la velocidad de la luz a partir de observaciones astronómicas. Por lo tanto, se supone que la velocidad de la luz es constante para todos los observadores. .

Cuando James Clerk Maxwell desarrolló su teoría del electromagnetismo, Faraday, Oersted y otros sabían que una carga eléctrica en movimiento causaba magnetismo, y un imán en movimiento hacía que fluyera una corriente eléctrica.

Decidió investigar una onda electromagnética, donde primero una carga eléctrica en movimiento hace que se forme un campo magnético que hace que se forme una carga eléctrica, y así sucesivamente. Cuando calculó la velocidad de tal ola, utilizando mediciones de estos experimentadores, obtuvo la velocidad conocida de la luz.

Sus cálculos solo usaban constantes medidas, por lo que la velocidad de la luz tenía que ser un valor fijo.

Esto fue todo un escándalo en física en aquellos días, al igual que la naturaleza desconocida de Dark Matter es en estos días.

El genio de Einstein fue ver esto como el punto de partida, no como un problema a resolver.

No podemos calcular la velocidad de la luz a su valor real ya que todo en nuestro sistema solar está en condiciones de movimiento y debido a lo cual se induce una gran cantidad de factores, lo que resulta en la variación de la velocidad de la luz. Entonces, para resolver tal problema, calculamos la velocidad de la luz en términos de relatividad. Ahora los observadores en posición de reposo observarán que la velocidad de la luz es igual a su velocidad calculada, pero en el caso de que el observador se mueva con cierta velocidad puede tener algunas variaciones muy pequeñas. Pero estas variaciones son insignificantes en comparación con la velocidad de la luz. Entonces, sí, podemos decir que la velocidad de la luz para todos los observadores es la misma

Algunas cosas son tan básicas que preguntar por qué son como son es una pregunta filosófica, no científica. El hecho de que ni la masa ni la información puedan moverse más rápido que la velocidad de la luz en el vacío es uno de esos hechos básicos. Cuanto más aprenda, más posible es descubrir que un hecho no es un hecho en todas las condiciones posibles. Por lo tanto, es posible, pero poco probable, que algún día alguien encuentre un conjunto de condiciones donde cierta masa e información se muevan más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. Hasta que eso suceda, solo tenemos que aceptar como un hecho que la velocidad de la luz en el vacío es la velocidad máxima absoluta en el universo.

Si alguna vez se descubre que algo de masa e información puede exceder la velocidad de la luz, creo que lo encontrarán quienes trabajan con la mecánica cuántica.

Debido a las leyes fundamentales de nuestro universo.

Si no fue constante para todos los observadores, entonces el principio de causalidad fallará y en realidad se ve a nivel cuántico que la causalidad no siempre es el principio rector. Sin embargo, a nivel macro, la causalidad siempre es cierta.

La física de la relatividad se basa en 4 dimensiones.

El espacio de Minkowski se usa para describir 4 dimensiones.

El intervalo espacio-tiempo de luz es cero, esa es la razón correcta por la cual la luz es constante para todo observador.

Para más verifíquelo en esto:

https://www.google.co.in/url?sa=…

Einstein simplemente aceptó que era constante para todos los observadores como un hecho bruto, y modificó la relatividad galileana, a la luz de ese hecho bruto, para obtener Relatividad Especial.

Una pregunta equivalente podría ser: “¿Por qué se repelen las cargas de la misma polaridad?”. La respuesta es que no sabemos por qué, pero es solo un hecho que lo hacen, y la teoría de la electrostática debe basarse en La base de ese hecho bruto.

Porque el tiempo no es absoluto

Simplemente es. No hay razón para ello. De hecho, esto se toma como uno de los axiomas de la relatividad.