Antes de contestar la pregunta, dejemos definir “Descanso”. Definimos el tiempo como el intervalo entre dos eventos. Para que un sistema esté en un estado de reposo absoluto, necesitamos congelar el tiempo o congelar todos los movimientos.
- El sistema no tiene energía y, por lo tanto, no pueden ocurrir eventos. Esto ocurre cuando un sistema alcanza el cero absoluto. Este sistema estaría separado del universo entero. Este sistema no puede ser observado por el resto del universo o el resto del universo no puede ser observado por este sistema. Este sistema no contendría materia o energía o tal vez incluso espacio. Según la teoría de cuerdas, las partículas subatómicas y los quarks pueden engendrar aleatoriamente en un espacio vacío. Aunque la energía neta en el sistema es cero, estas partículas virtuales saldrían de la nada [1] y crearían un campo a su alrededor que elevaría la temperatura temporalmente. Por ser un dipolo, crearían un gradiente de temperatura (temperaturas positivas y negativas). Pero entonces podría verse tentado a hacer la pregunta: ¿hay 0 K negativo? Y la respuesta es sí y es un hallazgo muy nuevo. Yo recomendaría leer [2]. Para poner el artículo en palabras simples, la escala de temperatura es una escala circular y no lineal. Kelvin negativo es la temperatura más alta posible (temperatura de Planck).
- Ahora considere un sistema donde el tiempo está congelado. A medida que nos acercamos a la velocidad de la luz, el tiempo parece ralentizarse para el observador fuera del marco de referencia. Por ejemplo, suponga que viaja a 0.9999 c, escucha una canción y al final de la misma podrían haber pasado 5000 años en la Tierra. Digamos que viaja a 1 c. Esta es una situación muy complicada. Teóricamente necesita tener masa cero para viajar a 1 c, ya que necesita energía infinita para impulsar una partícula con masa finita a la velocidad de la luz. Pero digamos que realmente logró esa hazaña, entonces todo el tiempo se congelaría en su marco de referencia y el marco de referencia del observador. La luz es una onda electromagnética y se crea mediante campos electromagnéticos oscilantes como se muestra en la figura [3].
En un instante dado cuando se crea la onda y comienza a propagarse al vacío. La magnitud de la onda viajera generada en un intervalo particular se congela en el tiempo a pesar de que el campo cambia en el siguiente instante. Esto ocurre solo en el vacío. Cuando la luz interactúa con la materia, se comporta como una partícula.
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Resumir el reposo absoluto es una singularidad de la mecánica cuántica (punto 1) y la teoría general de la relatividad (punto 2). Para poner en palabras simples, el descanso absoluto no existe para sistemas con masa.
[1] ¿Las partículas virtuales realmente aparecen y desaparecen constantemente? ¿O son simplemente un dispositivo matemático de contabilidad para la mecánica cuántica?
[2] La nube de átomos va más allá del cero absoluto
[3] Generación de ondas electromagnéticas.
