No tengo claro qué quiere decir con “lo que se necesita”, por lo que responderé lo mejor que pueda. Perdóname, ya que no conozco tus antecedentes en Física, por lo que responderé para que te sea útil y espero que sirva de ayuda a tu pregunta.
Parte 1: ¿Qué sucede cuando viajas muy cerca de la velocidad de la luz?
Muchas de las ecuaciones implican viajar no a la velocidad de la luz, sino a una velocidad significativamente cercana a la de la luz, como 0.99c o 0.999c, etc. Así que supongo que te refieres a “por lo que se necesita” como un significado muy cercano a la velocidad de la luz y no exactamente a la velocidad de la luz.
En resumen, a velocidades relativistas, el espacio “se contrae” y el tiempo se “dilata” y esto sucede a una velocidad de la luz muy cercana, así como exactamente a la velocidad de la luz, por lo que las ecuaciones aún se mantienen esencialmente.
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¿Qué debe suceder con nuestras nociones comunes de espacio y tiempo para que cuando se mida la distancia que recorre la luz en un tiempo dado, la respuesta sea siempre 300,000 km / seg? Por ejemplo, si una nave espacial dispara un rayo láser a una pieza de desechos espaciales que vuela hacia ella a la mitad de la velocidad de la luz, el rayo láser todavía viaja exactamente a la velocidad de la luz, no a una velocidad y media la velocidad de ligero . Él, Einstein, comenzó a darse cuenta de que, o la medición de la distancia debe ser menor de lo esperado, o el tiempo necesario debe ser mayor de lo esperado, o ambos.
De hecho, se dio cuenta Einstein, la respuesta es ambas: el espacio “se contrae” y el tiempo “se dilata” (o se ralentiza). Por lo tanto, las dimensiones del espacio y el tiempo se afectan entre sí, y tanto el espacio como el tiempo son, por lo tanto, conceptos relativos, con solo la velocidad invariable de la luz que proporciona el lecho de roca sobre el que está construido el universo. Esta idea revolucionaria voló frente a la noción de eventos simultáneos de larga data (la idea de que los eventos que parecen ocurrir al mismo tiempo para una persona deberían parecer que suceden al mismo tiempo para todos en el universo) y sugirió que Era imposible decir en un sentido absoluto si dos eventos ocurrieron al mismo tiempo si esos eventos se separaron en el espacio. En otras palabras, introduce el concepto de marcos de referencia relativos para un observador en relación con otro observador.
Pero en general, digamos que está en el marco de referencia que se ejecuta en 0.999c. Mientras esté en ese marco de referencia, las leyes de Física funcionarían para usted exactamente como lo hacen aquí en la Tierra, que no se mueve a esa velocidad. En otras palabras, un observador EN el marco de referencia no puede notar ninguna diferencia, y los efectos relativistas se ven al mirar las cosas desde un marco de referencia con respecto a otro.
(Fuente1: Centro de investigación de viajes en el tiempo: http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/
HTMLdosya1 / RelativityFile.htm)
(Fuente2: Relatividad especial
En pocas palabras, la Teoría especial de la relatividad de 1905 nos dice que un objeto en movimiento mide más corto en su dirección de movimiento a medida que aumenta su velocidad hasta que, a la velocidad de la luz, desaparece. También nos dice que los relojes en movimiento funcionan más lentamente a medida que aumenta su velocidad hasta que, a la velocidad de la luz, dejan de funcionar por completo.
Parte 2: Si su pregunta es ¿QUÉ CERCA tiene que estar a la velocidad de la luz para ver los efectos relativistas? Esa es una pregunta diferente. Se rige por esta ecuación:
γ ≡
γ es Gamma y v / c es la relación de la velocidad que viaja con respecto a la velocidad de la luz. Esto se llama una transformación de Lorentz.
(Fuente 3: Introducción a la transformación de Lorentz
(Fuente 4: transformación de Lorentz – Wikipedia
El concepto de esta ecuación se puede resumir aproximadamente a lo largo de estas líneas:
Gamma, en la ecuación anterior, aumenta exponencialmente a medida que la velocidad del objeto v se acerca a la velocidad de la luz, c . Por lo tanto, los cálculos muestran que al 25% de la velocidad de la luz, el efecto es solo 1.03 (una mera disminución del tiempo del 3% o la contracción de la longitud); al 50% de la velocidad de la luz es solo 1.15; al 99% de la velocidad del tiempo de luz se ralentiza por un factor de aproximadamente 7; y a 99.999, el factor es 224. Entonces, si fuera posible viajar en una nave espacial a, digamos, el 99.5% de la velocidad de la luz, un observador hipotético observando vería el reloj moverse 10 veces más lento de lo normal y el astronauta dentro moviéndose en cámara lenta, como en pantallas de video en cámara lenta.
Entonces, si tu pregunta qué sucede muy cerca de la velocidad de la luz, consulta la Parte 1 . Si se pregunta qué tan cerca necesita viajar a una velocidad cercana a la de la luz antes de ver efectos relativistas, consulte la Parte 2 .
Espero que esto ayude.
