Gracias por el A2A! a:
¿Qué pasaría si un observador se aleja de una fuente de sonido estacionaria con una velocidad mayor que la del sonido?
Todas las respuestas dadas hasta ahora consideran solo un aspecto de la pregunta, el obvio:
- En la teoría especial de la relatividad, ¿por qué es tan importante mantener constante la velocidad de la luz?
- ¿Qué constantes deben cambiarse en nuestro universo para que el espacio-tiempo sea absoluto y la velocidad de la luz sea relativa?
- ¿Cómo podría la velocidad de fase de la luz viajar más rápido que la luz sin violar la relatividad especial? ¿Cuál es el mecanismo real?
- Si dejaras la Tierra instantáneamente a la velocidad de la luz y viajaras 1 año luz y volvieras instantáneamente a la velocidad de la luz, ¿cuánto más joven serías comparado con un clon tuyo que se quedó en la Tierra?
- ¿Cuál es la teoría más probable que respalda más rápido que el viaje ligero?
¿El observador puede escuchar el sonido o no?
Y todos responden correctamente. Es decir, las ondas de sonido no llegan al observador y, por lo tanto, el observador no llega a escuchar la fuente.
Pero eso no es todo. Y lo que voy a decir no tiene nada que ver con la mecánica relativista: (ejemplos a continuación) , es una parte muy importante de los asuntos del día a día. Entonces, aquí va:
Un fenómeno muy hermoso llamado ” choques ” ocurre cuando el observador pasa a través del medio. Para una discusión excelente (exhaustiva y matemática), J D. Jackson hace referencia al texto clásico sobre Electrodinámica. Voy a tratar de describirlo en palabras simples:
La velocidad del sonido en un medio es esencialmente la velocidad a la que el medio reacciona a cualquier cambio. Cuando algo lo atraviesa a velocidades superiores a esta velocidad, no puede reaccionar al paso de inmediato, porque recuerde que es intrínsecamente más lento . La información de que algo ha pasado no ha sido procesada por el medio, ¡aunque haya pasado! La información llega gradualmente a las diferentes partes de los medios. Esto crea perfiles de cantidades físicas como la temperatura, la velocidad (en fluidos), etc. para que sean transitoriamente diferentes de lo que habría pasado si algo pasara a velocidades más pequeñas que la del sonido. Esto justifica el término “conmociones”.
Los choques son parte de la vida diaria. Por ejemplo, ¿has visto la estructura en forma de arco alrededor del cuerpo de un barco o ferry mientras se desliza por el agua? Ese es un ejemplo de un arco de choque, más ejemplos aquí. También es una parte importante de la natación competitiva, lo que resulta en un importante arrastre, ver Carlile Coaches ‘Forum. En algún momento, todos han visto aviones a reacción creando una delgada corriente de nubes a medida que viaja, eso se debe a la atmósfera impactada. En el artículo de Wiki sobre ondas de choque se pueden encontrar bellas imágenes de los choques.
Solo me gustaría agregar que una hermosa extensión de los choques se ve en un fenómeno que involucra la luz y es puramente relativista . Se llama radiación de Cherenkov, observada en ciertos medios en los que la velocidad de la luz es menor que el material de las partículas de alta energía en ese medio (recuerde que la velocidad de la luz es menor en los medios que el vacío; no hay razón para creer que otros las partículas no pueden ir más rápido que la luz dentro de un material; sus velocidades son aún más pequeñas que la velocidad de la luz en el vacío , no hay violación de la relatividad) .
Bramhatanu: nunca subestimar simple preguntas