Cómo demostrar que la luz tiene velocidad

Puede medirlo directamente con un temporizador, como sugiere Paul. Pero si no tiene el beneficio de la electrónica moderna (o lo que es lo mismo, un láser), no podrá hacerlo.

Pero aún puede medir la velocidad de la luz de otras maneras. En el siglo XVII, llegaron aproximadamente al estadio de béisbol mediante observaciones astronómicas: notaron el momento de los eclipses de las lunas de Júpiter, cuando Júpiter estaba cerca o lejos de la Tierra. Si se supone (correctamente) que el retraso se debe solo a que la luz viaja a una velocidad finita, se puede calcular esa velocidad.

En la década de 1700, obtuvimos una medición bastante buena al observar la “aberración estelar”. Esta es una imagen borrosa de ciertas estrellas causada tanto por el movimiento relativo de la Tierra hacia las estrellas como por el movimiento de la luz. Esto se acercó mucho … No recuerdo exactamente, pero algo así como una precisión dentro del 1%.

En el siglo XIX, se introdujeron dispositivos mecánicos, como interferómetros o el uso inteligente de la medición de la luz a través de los dientes de un engranaje giratorio.

Prueba basada en dos observadores en reposo relativo:

a) Somos el observador en el punto A (x, y, z, t) = (0,0,0,0), y el observador B en (1,0,0,0). Tenga en cuenta que como ambos están en reposo relativo y descartan las consecuencias de los campos gravitacionales, ambos están en el mismo t = 0

b) Distancia d Euclidiana entre A y B = ((1-0) ^ 2 + (0-0) ^ 2 + (0-0) ^ 2 + (0-0) ^ 2) ^ (1/2) = 1

c) V = E / T: tomamos E = 2 * d (la luz viaja de A a B, y luego regresa a A, por ejemplo, B es un espejo);

T = (T_f – t_0) = T_f – 0 = T_f. Aquí T_f es el tiempo para tomar t_0 como = 0, la luz en el camino E, con lo que queda V = (2 * d) / tf = c, 2 / tf = c, entonces T_f = 2 / c (distancia una unidad, es decir, d = 1); por lo que si aumentamos la distancia entre A y B, también aumentará T_f, entonces T_f = E / c;

d) v = c es una velocidad? Si la prueba c tomada es constante, al menos dentro del mismo sistema de referencia, se puede decir que v siempre satisface la ecuación c = e / t, es decir, la ecuación de la velocidad de la luz se vuelve constante, en la medida en que e = c * t, y t = e / c;

Conclusión: ¡No me satisface como prueba! Bueno. pero carece de rigor, y también tiene en cuenta lo que aquí no tenía (campos gravitacionales, diferentes marcos de referencia, etc.).

Tener una fuente de luz, como un láser.

apúntelo a un espejo muy lejos.

Apunte una cámara al mismo espejo.

Encienda el láser e inicie un temporizador en el mismo momento.

Cuando vea la imagen del punto láser en el monitor de la cámara (o, mejor aún, cuando un dispositivo conectado a la cámara detecta el aumento repentino del nivel de luz), detenga el temporizador.

El tiempo que acaba de medir es el tiempo que tarda la luz de su láser en llegar al espejo y viceversa.

Puedes ver cómo sería este experimento en este episodio de The Big Bang Theory:

More Interesting

¿Es la masa una cantidad relativa?

Cómo determinar la velocidad a partir de un gráfico de aceleración

¿Suscriben todos los físicos la noción de que, debido a que el tiempo es relativo, lo que vemos como eventos pasados, presentes y futuros son, en realidad, eventos que ocurren simultáneamente o "congelados" en el tiempo?

¿Cómo podemos decir que la luz viaja más lentamente en un medio ópticamente más denso?

¿El Bosón de Higgs tiene algo que ver con el aumento de masa a medida que un cuerpo en movimiento se acerca a la velocidad de la luz?

Dado que los electrones se mueven a casi la velocidad de la luz, ¿podríamos verlos si pudiéramos o se moverían demasiado rápido para el ojo humano?

Si te caes de una nave espacial hipotéticamente yendo a la velocidad de la luz, ¿estaría la nave a 186,000 millas de ti después de un segundo?

¿Es la velocidad de la luz la misma dentro del universo observable? En caso afirmativo, ¿también significa que las leyes vigentes son las mismas? ¿Cómo y qué sabemos?

¿Por qué se toma el movimiento de un reloj como prueba de dilatación del tiempo?

Si viajo una milla por hora menos que la velocidad de la luz, y disparo un arma hacia atrás, ¿habría retroceso?

¿Cuál es la distancia de frenado del vehículo más ligero y pesado con la misma velocidad?

¿Qué pasaría si alguien fuera acelerado a la velocidad de la luz y nunca se detuviera? ¿Qué sentiría la persona?

¿Cómo es posible que dos personas que se cruzan, casi a la velocidad de la luz, vean que los relojes de cada uno van más despacio que el de los demás?

Si el viaje en el tiempo es posible con la velocidad de la luz, ¿entonces los fotones en la tierra del sol provienen del pasado?

¿Es la velocidad de la luz realmente la velocidad máxima de todas las cosas y, si es así, es siempre la misma velocidad?