¿Qué propiedad física del espacio-tiempo limita la velocidad de la luz a c?

Lamentablemente, no creo que haya una respuesta definitiva a su pregunta. La velocidad de la luz es solo una constante fundamental del universo, simplemente lo es. Es importante comprender que la velocidad de la luz no es solo la velocidad a la que viaja la luz. Es la velocidad de la causalidad, el límite de velocidad universal. Es la velocidad más rápida a la que dos puntos del universo pueden comunicarse entre sí. Esto es importante porque sin algún tipo de factor limitante de la rapidez con la que las cosas podrían interactuar, todo el universo sería un gran momento en este momento. Las cosas simplemente no funcionarían sin un límite de velocidad, al menos de ninguna manera remota como lo hacen ahora.

Esta es una excelente pregunta, tocando las principales teorías físicas de los últimos dos siglos.

Primero, Maxwell estableció que un campo eléctrico cambiante genera un campo magnético, un campo magnético cambiante genera un campo eléctrico, y que estos dos hechos juntos significan que un campo electromagnético cambiante podría ser autosustentable, propagándose a través del espacio vacío como una onda. La velocidad de esa onda depende de la permitividad y la permeabilidad del espacio vacío, que son constantes y, por lo tanto, es una constante. Pronto se dio cuenta de que esa onda era, de hecho, a ciertas frecuencias, simplemente luz visible. Por lo tanto, la luz tiene una velocidad fija en el vacío.

A continuación, Einstein estableció que no solo era matemáticamente coherente para diferentes observadores que viajaban a diferentes velocidades para medir la misma velocidad con respecto a la rapidez con que se propaga un haz de luz, sino que esto implica que la masa y la energía son equivalentes, y (con relatividad general) incluso explica por qué la órbita de Mercurio no coincide con las predicciones newtonianas.

Sin embargo, también estableció que la gravedad ralentiza la luz (y, de hecho, el tiempo en general) desde la perspectiva de un observador en un campo gravitacional más bajo. Por ejemplo, la luz tarda una eternidad en alcanzar el horizonte de eventos de un agujero negro.

La electrodinámica cuántica descartó por completo la idea de que los fotones viajan a una velocidad fija. Sin embargo, a largas distancias, la superposición cancela las partes sub y superlumunal del campo; o, para decirlo de otra manera, la posibilidad de observar realmente un fotón moviéndose más rápido que la luz disminuye exponencialmente con la distancia que recorre el fotón.

Debido a que la velocidad de la luz es en realidad la velocidad del intercambio de información, la velocidad de la causalidad.

A esa velocidad en el punto de vista de los viajeros (fotones u otras partículas sin masa), el tiempo se congela, por lo que podemos decir que viajar a esa velocidad es instantáneo (sin olvidar la contracción de la longitud). Un fotón que dejó los confines más lejanos del universo hace mil millones de años, en su propio marco de referencia, llegó aquí en muy poco tiempo, es decir, 000 veces.

Entonces, de manera simplificada, puede decir que no hay nada más rápido que instantáneo.

Bueno, los pequeños engranajes y ruedas solo pueden girar tan rápido.

Es una broma. Me parece que está buscando una explicación en términos de “sentido común” o experiencia sensorial. No hay ninguno, que yo sepa.