¿Por qué la luz tiende a mantener su velocidad constante?

No tiende: en el espacio vacío ES constante. En la materia condensada, la luz se atenúa y su velocidad disminuye dependiendo del índice de refracción del medio.

De hecho, la constancia de la velocidad de la luz es una evidencia experimental declarada por primera vez con el experimento histórico de Michelson-Morley – Wikipedia.

En ese momento, a fines del siglo XIX, existía una fuerte creencia de que la velocidad de la luz debería haber sido constante para corregir las contradicciones entre la mecánica clásica y las ondas electromagnéticas. Utilizando su interferómetro, Michelson y Morley compararon la velocidad de la luz en la dirección del movimiento de la tierra y en una dirección perpendicular.

Si la velocidad de la luz seguía la relatividad galileana, es decir, podría cambiar dependiendo del marco de referencia, entonces la velocidad en la dirección del movimiento de la Tierra debería haber sido diferente de la misma velocidad medida en una dirección perpendicular.

Que resultó no ser el caso.

Históricamente, la constancia de la velocidad de la luz es la única posibilidad de hacer que las ecuaciones de Maxwell relacionadas con la radiación electromagnética funcionen bien con la física de la época, y de hecho las transformaciones de Lorenz se encontraron equivalentes a la constancia de la velocidad de la luz incluso antes de la relatividad especial de Einstein.

La teoría de la relatividad general explica este hecho de una manera fascinante: a medida que el aumento de la velocidad se convierte en un aumento de masa que finalmente se convierte en infinito cuando el cuerpo alcanza la velocidad de la luz, entonces solo las partículas que no tienen masa pueden alcanzar la velocidad de la luz, y, por el contrario, cada radiación electromagnética (no solo luz, sino también ondas de radio, radiación infrarroja, rayos X o rayos gamma) sin masa debe moverse a la velocidad de 300,000 [matemáticas] {{km} \ over {s}} [/ matemáticas] En el espacio vacío.

Aquí aislemos este problema a la velocidad de la luz misma y dejemos de lado otras cosas como marcos de referencia, observadores, espacio-tiempo o espacio y tiempo por el momento. Necesitamos un poco de simplicidad aquí.
Porque bajo esa velocidad, su estructura puede permanecer en un estado termodinámicamente estable óptimo que se ajusta al principio de eficiencia. Un fotón existe en un estado dinámicamente equilibrado de oscilación entre las existencias de fase de onda y fase de partículas. La naturaleza no tiene otras formas de mantener estable la estructura de un fotón. Y solo tiene una capacidad limitada de autoajuste para adaptarse a diferentes condiciones de energía en su estructura, al cambiar la frecuencia, convertir la energía del momento en energía de vibración y viceversa. Pero la amplitud y frecuencia de la vibración tienen una limitación: sobre el límite superior o inferior, este fotón no puede mantener estable su estructura, puede convertirse en otra cosa. Aquí podemos ver que solo puede usar la flexibilidad de su existencia de fase de onda para ajustar su estado de existencia para mantenerlo estable, pero su existencia de fase de partículas no tiene esta flexibilidad. Es un proceso de transformación de masa sin energía de fricción donde: Energía de fase de onda E = energía de fase de partículas el momento p. mientras que p = mv. Por lo tanto, la velocidad v que da la energía de momento p a la masa m de la existencia de la fase de partículas debe limitarse a un cierto valor para permitir que E esté en un rango de valor limitado para mantener la estabilidad estructural de este fotón debido a la rigidez de la m misma es partícula y tiene su propia estructura y eso no se puede cambiar sin que se convierta en otra cosa. La rigidez de m determinó la rigidez de v. Cuando m es rígido, el ajuste solo se puede organizar entre E y v. Entonces, cuando este fotón obtiene un arrastre que extrae su energía, E convierte parte de su energía de vibración en el momento p para mantener la velocidad v y que hacen que su frecuencia baje; cuando un impulso sobre este fotón le da más energía de impulso p, entonces esa energía extra se convertirá en energía de vibración E que aumentará su frecuencia.
Entonces, la conclusión es: la luz tiende a mantener su velocidad constante debido a que su existencia en fase de masa es una forma de existencia rígida – partícula que tiene una estructura para mantener, mientras que la existencia de fase de onda solo tiene una capacidad limitada para ajustar las condiciones de energía en el proceso . La materia tiende a permanecer en un estado termodinámicamente estable, razón por la cual la luz tiende a mantener su velocidad constante.
PD
La naturaleza nunca responde por qué, pero los humanos preguntan por qué y tratan de responder. Es por eso que progresamos en este mundo. Si Newton no preguntó por qué las manzanas caen al suelo, no podemos encontrar la gravedad y no podemos entender qué significa la naturaleza. Es tarea de los científicos preguntar por qué y tratar de responder. Además, todos deberían hacer eso cuando tengan la oportunidad.

La naturaleza no responde a las preguntas “¿Por qué?”. Entonces la ciencia tampoco puede. Todo lo que podemos responder es que sí se mueve.

Todo lo que la ciencia puede decir es que la naturaleza es consistente, y que durante más de 100 años, nos ha mostrado una velocidad de la luz constante (dentro de nuestra capacidad de medición), y hemos intentado de muchas maneras diferentes:

Bases experimentales de relatividad especial

Las ecuaciones de Maxwell, en las cuales la velocidad de la luz es constante en cualquier marco inercial, cuenta como una “ley de la física”. Entonces, para que la electricidad y el magnetismo funcionen como lo ha hecho durante siglos, la luz debe moverse a una velocidad constante.

Mientras un fotón de luz no se encuentre y sea absorbido o desviado / cambiado por la masa, continuará felizmente a la misma velocidad y frecuencia que cuando se emite. Pero las fuerzas externas (como la gravedad) de las masas afectan el vector y la frecuencia (velocidad de rotación) de un fotón antes de su velocidad, debido a la energía cinética (lineal y rotacional) y la subestructura del fotón, según MC Physics en http: // www .mcphysics.org . Ajusta (aumenta o disminuye) la frecuencia KE relacionada antes de que la velocidad se vea afectada.

Las perturbaciones en un medio constante siempre tienen la misma velocidad. La velocidad del sonido es constante (suponiendo que la temperatura y el material sean constantes). La velocidad de la luz “c” se define como estar en el vacío. En otros medios ópticos es más lento.

Debido a que es una ola, no puede controlar su velocidad. Y siendo el límite de velocidad universal, todos en cada marco de referencia deben mantenerse por debajo de ese mismo límite de velocidad.

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