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.
Si no tenemos restricciones cuantitativas sobre lo que podemos hacer (por ejemplo, si pudiéramos construir un sol), ¿hay alguna teoría aceptada en la que podamos superar la velocidad de la luz?
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Si; y son los viejos y buenos estándares de ciencia ficción de warp drive y wormholes.
Especie de. La unidad warp o la unidad Alcubierre podrían mover una nave a una velocidad arbitraria si tienes suficiente energía para deformar el espacio a su alrededor. Esto no viola la relatividad, ya que solo el espacio se estira y nosotros, nuestros modelos de cosmología, permitimos que el espacio se expanda / contraste más rápido que la luz.
El segundo método es un womhole. No sabemos si existen agujeros de lana, aunque no parecen violar ninguna regla que no hayamos observado, o si lo tenemos parece un agujero negro. Que yo sepa, hemos visto una ocurrencia que puede ser consistente con un agujero blanco, o la salida de un agujero de gusano, pero es más probable que sea una falla, o un tipo extraño de explosión de rayos Gamma. Por último, no tenemos idea de si podrías apuntar a un agujero de gusano para que termine en un tiempo y espacio determinados.
Por lo tanto, estos pasos secundarios se acercan por completo, pero tienen tres inconvenientes significativos.
- Consumo masivo de energía. Como, en el nivel de años de salida almacenada de una estrella. Pero dijiste que no te preocupes por eso, así que no lo haré.
- Necesitas un tipo de materia exótica que nunca hemos visto para estabilizar tanto el agujero de gusano como los archivos de compresión y expansión de la unidad. Sí, es lo mismo que suena sospechoso hasta que te das cuenta de que algo con las propiedades para manipular el espacio-tiempo podría tener muchas aplicaciones. Entonces empiezas a sospechar que tal cosa es real. Hasta donde sé, no está descartado, pero tampoco está previsto por el modelo estándar, lo que significa que algunos físicos creen que está disponible, pero la mayoría no apostaría por ello.
- Debido a que estás retorciendo el espacio, tienes el problema de la luz altamente azulada que encuentras. Esto significa comprimir su longitud de onda y hacerla más enérgica. Por lo tanto, puede comenzar con algo de luz visible normal pero terminar con radiación mortal de gama, y posiblemente mucha. Como tal, necesitaría encontrar una manera de proteger su nave (y cualquier planeta cercano que le interese) de las explosiones de radiación letales que probablemente acompañarían a estos métodos de viaje ftl.
Hay ideas sobre formas de sortear la limitación del viaje a la velocidad de la luz (aumento de masa infinito), pero dependen de cosas que no se han establecido como existentes o que se ha demostrado que funcionan incluso en una escala muy pequeña. Los agujeros de gusano transitables y el Alcubierre Drive son probablemente los mejores ejemplos a considerar.
Si. Se llama la teoría de la relatividad.
La velocidad invariante es parte del funcionamiento de la geometría y la perspectiva. Si pudieras viajar más rápido que la luz, entonces te encontrarás con problemas relacionados con la causalidad y las paradojas irreducibles.
Lea detenidamente: Relatividad y viajes FTL
