¿Es posible alcanzar la velocidad de la luz usando un rotor y un brazo lo suficientemente grande unido a él (por velocidad angular)?

Esto puede considerarse equivalente a la siguiente pregunta:

Si tenía una barra o una cuerda que se estiraba profundamente en el espacio y tiraba de un extremo. ¿Eso permitiría comunicaciones más rápidas que la luz?

Ambos imaginan un objeto idealizado en el que mover una parte mueve instantáneamente las otras. Esto no es posible fuera de los reinos de los experimentos de pensamiento o de los modelos matemáticos idealizados.

Lo que debe recordar es que todos los objetos en el universo están hechos de átomos, que están conectados entre sí por enlaces electrónicos de fuerza no infinita. Realmente son como una especie de red: tiras un poco, tira de sus vecinos, los vecinos tiran de sus vecinos, etc. Entonces, cuando tiras de la esquina de una red de pesca, por ejemplo, y la miras a cámara lenta, vería una especie de onda viajar a través de él, ya que cada nodo a su vez siente el efecto del tirón inicial. La esquina opuesta de la red tardaría bastante en moverse incluso un poco: tiene que esperar a que esta ola viaje a través de toda la red.

Esta onda, de cada átomo que tira de su vecino, viajará a una velocidad mucho menor que la de la luz, ya que es una secuencia de miles de millones (término técnico) de pequeños tirones. Además, como han dicho otros, si en algún momento la fuerza ejercida sobre un enlace es mayor que la fuerza del enlace, entonces el enlace se romperá. Si se rompen suficientes enlaces, el objeto mismo se rompe en pedazos más pequeños.

Esto es análogo a atar la red de pesca a la pala del rotor de un helicóptero: en algún momento, la fuerza ejercida sobre los pequeños trozos de cuerda se hará demasiado grande y comenzarán a rasgarse. Esto creará una reacción en cadena en la que una gran sección de la red se desprende por completo, tal vez dejando solo una pequeña esquina todavía atada a la pala del rotor.

No.

La razón es que necesitaría un material infinitamente fuerte para mantener el rotor intacto. La fuerza necesaria para acelerar un cuerpo masivo en un círculo es directamente proporcional a la masa inercial del objeto. Mirando desde el marco de descanso del centro de masa del rotor, los bordes del rotor se mueven muy rápido. A medida que se acercan a la velocidad de la luz, su masa inercial aumentará en proporción al factor gamma. La fuerza necesaria para cambiar la dirección del borde del rotor también divergiría.

Y no podemos ser selectivos acerca de qué leyes físicas mantenemos y cuáles ignoramos. Por lo tanto, no tiene ningún sentido pedir imaginar un material tan ideal e infinitamente fuerte: básicamente se pregunta ‘ qué dicen las reglas de la naturaleza que sucederá si rompemos las reglas de la naturaleza ‘. No tiene sentido.

La velocidad de la luz es imposible para partículas masivas. Comience con esa suposición y la física es más clara.

En este caso no hay material lo suficientemente rígido como para sobrevivir a la rotación. De hecho, tal cosa es imposible (los materiales se mantienen unidos por fuerzas que viajan a la velocidad de la luz, lo que los limita).

Las preguntas preguntan si es posible alcanzar la velocidad de la luz a través del movimiento giratorio.

No es posible moverse a la velocidad de la luz, eso está bien establecido. El movimiento rotativo no es una excepción a esta regla.

Cuanto más grande sea el brazo, más masa tendrá, por lo tanto, necesitará más energía para moverlo. Para afectar esto, también necesitaría una fuente de energía que pudiera crear fuerzas lo suficientemente poderosas como para mover el brazo a la velocidad de la luz. Incluso si fuera posible, la punta del brazo se desintegraría debido a las presiones masivas que actúan sobre él. De hecho, probablemente se desintegraría mucho, mucho antes de alcanzar la velocidad de la luz, que nunca alcanzaría. Entonces la respuesta es, usando tecnología conocida por nosotros; No.

Esto sucedería mucho antes de llegar a esa velocidad:

Diámetro de CD 120 mm. Circunferencia de CD 377 mm. El borde del CD viaja a 8671000 mm / seg o 8,671 m / seg

La velocidad del sonido es de 340 m / seg.

La velocidad de la luz es 299,792,458m / seg.

Viajaba a 25x la velocidad del sonido pero solo .00003x la velocidad de la luz.

No. Miremos el problema en un marco inercial que está en reposo con respecto al centro del rotor.

A medida que lo aceleras, su velocidad aumentará y, por lo tanto, es masa. La moto necesita más materiales de potencia de la cuchilla debe ser más fuerte para mantener la misma aceleración y, finalmente, si la velocidad está cerca de la velocidad de la luz, la potencia sería infinita, lo que no es posible.

Si la barra es muy larga, incluso una velocidad angular pequeña aumentaría la velocidad del extremo de la barra muchas veces. Para que el final alcance la velocidad de la luz, necesitamos un brazo de longitud infinita, que nuevamente necesita potencia infinita para alcanzar la velocidad de la luz.

Esta pregunta ya ha sido respondida (a menudo). Aquí hay una de esas: la respuesta de Rick A. Baartman a Un disco circular de diámetro 1 km si gira a 83000 revoluciones por segundo, podríamos duplicar la dilatación del tiempo en su circunferencia. ¿Es posible?

No. Se requiere energía infinita para acelerar un objeto con masa a la velocidad de la luz.