¿Es la velocidad de expansión máxima entre dos objetos igual a dos veces la velocidad de la luz?

No estoy seguro de lo que quiere decir con “velocidad de expansión”, pero hay una cosa llamada “velocidad de cierre” que tiene un valor máximo del doble de la velocidad de la luz.

Si mide un pulso de luz que viaja en dirección en c (la velocidad de la luz) y otro pulso que se mueve en la dirección opuesta en c, entonces, en su marco de referencia (inercial), los dos pulsos se alejan más en 2c. Este es un hecho matemático simple.

Si ve una nave espacial viajando a 0.8c en una dirección y otra viajando en la dirección opuesta a 0.8c, entonces, en su marco de referencia, las dos naves espaciales están cada vez más separadas en 1.6c.

Por otro lado, cada nave espacial no verá a la otra viajando a 1.6c, sino a una velocidad menor que la de la luz, que puede calcularse usando la fórmula para la suma relativista (mejor llamada ‘composición’) de velocidades. Ver:

Fórmula de adición de velocidad

Incorrecto. El máximo teórico puede ser mucho más alto ya que el distanciamiento observado no es lo mismo que el movimiento relativista, es decir, ninguno de los objetos está experimentando movimiento en relación con su entorno, y además el distanciamiento no afecta ni cambia su movimiento existente.

Pero, por supuesto, estamos hablando en términos teóricos donde todo esto se expresa como matemáticas. Nos resultaría difícil idear un experimento práctico en el que pudiéramos medir algo a esta escala.

Además, es importante entender que el universo no se está expandiendo de manera uniforme. No hay centro y no hay borde de ataque de la onda de expansión. Pero incluso en un modelo tan simple, donde el borde se está distanciando del centro en 1c, dado el tiempo suficiente, la distancia creciente entre los objetos en el borde eventualmente alcanzará múltiples c.

No Es la velocidad de la luz.

Digamos que disparamos dos cohetes desde la tierra a .99c en direcciones opuestas. Y cada uno de los dos cohetes se comunicaban entre sí y con la tierra. Los dos cohetes se verían viajando a ~ .999c. Eso es porque cada cohete tendría una perspectiva diferente sobre el espacio-tiempo. Así es como funciona la Relatividad Especial.

Si configura marcadores que están separados por 1 año luz seguidos, uno a la izquierda y otro a la derecha.

Si luego inicia los objetos, uno A a la izquierda y B a la derecha a la velocidad de la luz en relación con usted:

Vería que A pasa un marcador cada año en una dirección, y B pasa un marcador cada año en la dirección opuesta.

Llegaría a la conclusión de que A y B están aumentando su separación en 2 años luz cada año.

Sin embargo, si estaba sentado en A, los diversos efectos de dilatación de tiempo y duración significarían que verá a B alejándose de usted ‘solo’ a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, dependería de su punto de vista, que es el punto central de la “Relatividad”: lo que se ve es relativo al observador.

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