Bueno, sí, y no, depende de cómo lo mires. Para comenzar, es importante tener en cuenta que en realidad se demostró que el sonido puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. Esto fue hecho por un físico llamado William Robertson junto con algunos de sus alumnos. El truco para hacer que el sonido viaje más rápido que la luz está en un concepto llamado velocidad de grupo. Verá naturalmente que una onda de sonido se compone de más ondas de diferentes frecuencias / longitudes de onda. Cuando una onda de sonido viaja a través de un medio, su velocidad es proporcional a su longitud de onda, esto significa que la velocidad del grupo de la onda puede ser menor que las velocidades del componente individual de la onda. Robertson, junto con su equipo, descubrió que al dividir un impulso sonoro y hacer que la distancia recorra una parte del impulso original más corta que la distancia que debe recorrer la segunda parte, la onda formada, cuando estos 2 sonidos se recombinan, puede viajar a una velocidad superior a la velocidad de la luz en el vacío. Este no es un concepto fácil, pero sucede mucho. Si alguna vez hablaste con alguien que estaba parado al lado de una pared, probablemente también lo hayas experimentado. Algunos de los sonidos que produjo la persona viajaron directamente hacia usted y algunos rebotaron en la pared y luego viajaron hacia usted, haciendo que algunas olas recorran un camino más largo que otro, sin embargo, esto apenas se nota.
¿Esto significa que Einstein estaba equivocado? No. Lo que dijo Einstein fue que ninguna información puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. La onda de sonido es simplemente la vibración de las partículas, estas partículas no viajan con la onda, simplemente transmiten la vibración. Lo que se mueve en una onda de sonido es la energía. Además, se puede realizar el mismo experimento con la velocidad del grupo y, de hecho, creo que también se realizó con luz para que incluso la luz pueda viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío.
Entonces, sí, el sonido teóricamente viaja más rápido que la luz, aunque no está rompiendo ninguna regla de relatividad, ya que no importa que se mueva a esa velocidad. Del mismo modo, si obtuviste un láser potente y lo moviste, arrojó al cielo nocturno el punto del rayo podría moverse más rápido que la velocidad de la luz, sin embargo, el rayo no ha transmitido información.
- Por el principio de la contracción de longitud, [matemática] m = \ frac {m_0} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ matemática], donde [matemática] m_0 [/ matemática ] es la masa en reposo. ¿Significa esto que los fotones que viajan a menos de [matemáticas] c [/ matemáticas] m / s pueden tener masa?
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Sin embargo, lo que preguntaba es si hay un medio en el que una onda de sonido simple pueda exceder la velocidad de la luz.
Sabemos que cuanto más denso es el medio, más rápido viaja el sonido. Para que un sonido viaje a la velocidad de la luz, tendríamos que encontrar un medio de densidad suficiente. En realidad, este medio ni siquiera tiene que ser teórico. En estrellas muy densas (estrellas de neutrones), la dosis de sonido supuestamente excede la velocidad de la luz. No conozco ningún medio encontrado en la tierra donde se vea este efecto. A modo de comparación, la velocidad del sonido en el diamante, que se encuentra entre los materiales más densos encontrados en la tierra, es de 12000 m / s (aproximadamente), mientras que la velocidad de la luz es de 299 792 458 m / s (en vacío).
Entonces sí, hay un medio donde la dosis de sonido excede la velocidad de la luz. Sin embargo, también hay una tercera forma de superar este problema, es realmente un truco, pero terminaría con un sonido que viaja más rápido que la luz. En realidad, el sonido puede viajar más rápido que la luz incluso en el aire. Lo que tienes que hacer es reducir la velocidad de la luz. Si aún recuerdas lo que escribí en la mendicidad sobre las velocidades de grupo, el mismo concepto solo al revés se puede usar para disminuir la velocidad de luz de grupo. La luz se puede disminuir hasta tal punto que puede ser, por un momento, estacionaria.
Para concluir, sí, el sonido puede viajar más rápido que la luz y hay un medio donde la dosis de sonido viaja más rápido que la luz. Sin embargo, esta dosis no refuta la relatividad ya que la onda de sonido es simplemente la vibración de las partículas, por lo que no espere que las naves espaciales impulsadas por el sonido nos superen la velocidad de la luz en el corto plazo.
Espero que esto haya respondido la pregunta. 🙂