¿Existe una velocidad teórica más rápida que la velocidad de la luz?

¿Existe una velocidad teórica más rápida que la velocidad de la luz?

No solo hay velocidades teóricas más rápidas que la de la luz, hay otras de observación.

Para empezar, no mencionas la velocidad de la luz en qué medio . La luz viaja más lentamente en los medios que lo que hace en el vacío (espacio “vacío”). En algunos medios, las partículas viajan más rápido que la luz en ese medio. Y cuando lo hacen, sorprenden al medio. Esto es similar al fenómeno que da lugar al boom sónico [1], la diferencia es que estamos hablando de luz en lugar de sonido aquí. Para más información, vea Radiación de Cherenkov.

Ahora, hablemos sobre la velocidad de la luz en el vacío.

Quiero agregar a la lista completa proporcionada por Viktor T. Toth en su respuesta. El caso del aparente movimiento superluminal en chorros relativistas.

Imaginemos un chorro de partículas que se mueve a una velocidad [matemática] v = \ beta \, [/ matemática] [matemática] c [/ matemática], en un ángulo [matemático] \ theta [/ matemático] a la línea de visión del observador ([matemática] c [/ matemática] es la velocidad de la luz en el vacío). Entonces, la velocidad transversal aparente (por transversal nos referimos al componente a lo largo del plano del cielo, que es perpendicular a la línea de visión del observador; la única velocidad medible ) de este chorro, según la Relatividad Especial , está dada por

[math] v _ {\ rm {app}} = \ frac {v \, \ sin \ theta} {1 – \ beta \, \ cos \ theta} [/ math].

Esta fórmula implica que para [math] \ beta \ lessapprox 1 [/ math] (solo más pequeño, pero muy cerca de [math] 1 [/ math]), [math] v _ {\ rm {app}}> 1 [/ math] para ciertos valores de [math] \ theta [/ math]. De hecho, el máximo de esta cantidad se alcanza en [math] \ theta _ {\ rm {max}} = {\ cos} ^ {- 1} \ beta [/ math], dado por [math] v _ {\ rm { app, max}} = \ frac {v} {\ sqrt {1 – {\ beta} ^ 2}} [/ math].

Claramente, si [math] v \ lessapprox c, [/ math]

[matemáticas] v _ {\ rm {aplicación, máx.}} \ gg c [/ matemáticas].

La derivación se da en el artículo de Wikipedia sobre movimiento superluminal.

Esto se predijo teóricamente hace mucho tiempo, pero se observó en la práctica por primera vez para el caso de un Microquasar [2] por Mirabel y Rodríguez en 1995: una fuente superluminal en la Galaxia (si no puede abrir el documento, vea el resumen). Esto se utilizó como evidencia observacional de que existen chorros relativistas. Desde entonces, se han encontrado muchos de estos casos.

Notas al pie

[1] Auge sónico – Wikipedia

[2] Microquasar – Wikipedia

Por supuesto. Por ejemplo, si usted (en teoría de todos modos; en la práctica, podría ser difícil de realizar sin grandes telescopios y demás) apunte un puntero láser a la Luna y lo mueva hacia adelante y hacia atrás miles de veces por segundo, el punto rojo puede viajar mucho más rápido que la velocidad de la luz en la superficie lunar.

Aquí hay algunos ejemplos que no pueden existir de acuerdo con las reglas de la teoría de la relatividad:

  1. Un marco de descanso del observador que viaja a la velocidad de la luz o más rápido que ella;
  2. Como consecuencia de lo anterior, cualquier objeto material (que estaría en reposo en relación a sí mismo) viaja a la velocidad de la luz o más rápido que ella;
  3. Una fuerza que aceleraría un objeto material a, o más allá, la velocidad de la luz;
  4. Cualquier transferencia de impulso o energía u otras cantidades físicas conservadas más rápido que la velocidad de la luz;
  5. Cualquier información transferida de un lugar a otro más rápido que la velocidad de la luz.

Por otro lado, aquí hay algunas cosas que pueden existir:

  1. Un punto de luz que se mueve más rápido que la velocidad de la luz en la superficie que ilumina;
  2. Una sombra, moviéndose más rápido que la velocidad de la luz;
  3. La velocidad de fase de un haz de luz (en un medio con un índice de refracción inferior a 1);
  4. El punto en el que se encuentran un par de cuchillas de tijera que se cierran rápidamente (OK, las cuchillas tendrían que ser realmente grandes y cerrarse muy rápidamente, por lo que, una vez más, puede ser difícil de realizar en la práctica, pero de todos modos es un ejemplo válido como teoría experimento mental);
  5. La velocidad de una estrella distante a su alrededor en su marco de referencia giratorio no inercial en la Tierra que gira.

Entonces, sí, existen velocidades mayores que la velocidad de la luz, tanto en teoría como en la práctica (la velocidad de fase de las ondas electromagnéticas, en particular, desempeña un papel importante en la radiociencia de las naves espaciales y las mediciones de radio navegación).

Esto es en respuesta a la exposición de Víctor sobre situaciones en las que pueden estar presentes ‘velocidades superluminales’. Me gustaría señalar que la mayoría de esos casos son observaciones de ‘velocidades apalancadas’, de la misma manera que un mecanismo de apalancamiento puede amplificar una fuerza o un par y puede parecer que hace lo imposible. No olvidemos al gran Arquímedes que dijo: “Dame un lugar donde pararme y levantaré la tierra” (refiriéndose al mecanismo anterior). Solo eso es más real, ya que está guiado por leyes físicas de apalancamiento mecánico y ventaja. Con un láser que se mueve sobre un objeto distante como la luna como en el ejemplo de Victor, puede alcanzar virtualmente velocidades mucho mayores que la luz en la superficie de la luna cuando calcula los barridos en la luna con la distancia real cubierta en la luna por unidad de tiempo desde tierra. Ese es el aumento aparente de la velocidad lineal que se proyecta hacia afuera desde una velocidad angular que no cambia. Pero en realidad no es la luz lo que está logrando eso por sí solo, sin la ayuda de larga distancia que está brindando. Por lo tanto, es una “velocidad aparente” la que está introduciendo aquí o, más apropiadamente, una “velocidad apalancada” o una “velocidad amplificada”. Por lo tanto, no viola la teoría especial de la relatividad, ni prueba que la verdadera velocidad superluminal existe con luz o partículas que lo hacen todo por sí mismas … Kaiser T, MD.

La teoría de la relatividad especial establece que la velocidad de vacío de la luz [matemáticas] c [/ matemáticas] es la velocidad que no se puede cruzar. La velocidad de una partícula que viaja a una velocidad inferior a [matemática] c [/ matemática] (en el vacío) nunca puede alcanzar o exceder [matemática] c [/ matemática].

EC George Sudarshan y otros conjeturaron la posibilidad de partículas, apodadas como Tachyon, cuyas velocidades siempre son mayores que [math] c [/ math]. La velocidad de un taquión nunca puede alcanzar o ir por debajo de [matemáticas] c [/ matemáticas]. Sin embargo, hasta ahora los taquiones son solo hipotéticos y no se han observado ni demostrado que existan.

Algunos físicos han conjeturado que la velocidad de vacío de la luz [matemática] c [/ matemática] puede no ser constante; Puede ser diferente en otros lugares o tiempos de nuestro Universo. Algunos físicos incluso han conjeturado que las leyes de la física pueden cambiar en todo el universo.

Para nuestra física y vida aquí y ahora , es seguro decir que [matemáticas] c [/ matemáticas] es la máxima velocidad.

Si teórico significa imaginativo, entonces uno puede imaginar cualquier cosa, por supuesto. Pero si lo teórico se basa en lo que se sabe que la teoría es verdadera, entonces la velocidad de la luz (en el espacio vacío) es constante ahora, en el pasado y en el futuro. La velocidad de la luz ‘c’ es una característica del espacio vacío; c = raíz cuadrada (1 / (permeabilidad x permitividad)). Debe mostrar que estos valores pueden cambiar para que c cambie. Las especulaciones de que la velocidad de la luz podría haber sido más rápida en el pasado no son lógicas para mí. Como si hubiera alguno, los valores de estas constantes habrían sido mayores y reducidos / diluidos por la expansión espacial. Eso dice, la velocidad de la luz podría haber sido más lenta en el pasado pero no más rápida. La otra posibilidad de que la luz se vuelva más rápida en el futuro tampoco parece ser posible, ya que tenemos que demostrar que el espacio vacío se diluye constantemente y producir evidencia al respecto.

Las afirmaciones de que puede brillar y girar una luz láser en la luna y hacer que se mueva de un punto a otro más rápido que la luz también son pura imaginación. Necesita ver y medir un evento para cronometrarlo, y esto puede suceder solo si ve la luz o la sombra o lo que sea que se esté moviendo. Es decir; necesitas usar la luz para hacer el trabajo, y claramente la luz no puede ser más rápida que la luz.

Incluso las imaginaciones como tener una tijera larga que mueve las manijas de su extremo para que sus puntas se muevan más rápido que la luz tampoco son lógicas. Las tijeras absolutamente rígidas son solo imaginativas. Las tijeras reales están hechas de átomos que no pueden moverse más rápido que la luz porque son movidas por la luz (fuerzas electromagnéticas) y estas fuerzas se mueven solo en c.

Creo que se puede afirmar que la constancia “absoluta” de la velocidad de la luz es una piedra angular de nuestro conocimiento sobre todo: lo muy pequeño y lo muy grande. Tampoco creo que pudiéramos haber podido contar nuestras historias actuales sobre el universo, y ver tan clara y profundamente en el pasado, si la luz hubiera cambiado su velocidad o dirección entre la fuente y el emisor.

Imagine que apunta un puntero láser a una pared muy lejana. Cuando gira el puntero un poco, el punto se mueve a una velocidad que es al menos la velocidad angular (velocidad de rotación) multiplicada por la distancia a la pared. Entonces, en teoría, si esa distancia es lo suficientemente grande, la velocidad del punto puede ser más rápida que la velocidad de la luz, incluso el puntero gira lentamente, lo que no infringe ninguna ley física.

Otro ejemplo: cuando usa un par de tijeras, el punto de contacto también puede moverse más rápido que la luz (las tijeras superluminales).

En estos ejemplos, el punto que se mueve en una velocidad superluminal no transporta energía / momento. Solo la velocidad de transporte de este último está limitada por la relatividad especial.

Bueno, ¿2 veces la velocidad de la luz? 3 ×? Podemos teorizar sobre estas velocidades, lo que nos ayuda a aprender sobre lo que es posible, y solo sobre física en general. Hay partículas teorizadas (pero no probadas) llamadas taquiones que son un término general para “partícula que viaja más rápido que la velocidad de la luz”, pero es poco probable que existan.

¿Desde el punto de vista de quién?

No que yo sepa, pero hay lagunas. Puedes aplastar el espacio.

Por ejemplo, si fuera a un objeto distante a 10 años luz de la Tierra a la velocidad de .997, le tomaría 2.7 años. El hecho de que haya una dilatación en el tiempo para usted y los hombres de la Tierra piensan que tomó 10 años, no significa que no solo acortó el espacio y esencialmente fue 3 veces la velocidad de la luz.

Es relativo ¿verdad?

More Interesting

Cuando un velocista corre a la velocidad de la luz y sostiene una antorcha encendida, ¿cuál será la velocidad de la luz de la antorcha?

¿Una persona que viaja al 99.99% de la velocidad de la luz y otra persona que reside justo al lado de un agujero negro muy poderoso envejecen a la misma velocidad?

¿Cuál es el efecto de la viscosidad en la velocidad terminal?

Cuando los automóviles de cruces opuestos, la velocidad de cruce es la suma de sus velocidades. ¿Podemos hacerlo para ir más rápido que la velocidad de la luz?

¿Einstein quiso decir con relatividad especial que los eventos no suceden a menos que los veamos?

Si transformamos la materia en datos de alguna manera, ¿podría la materia moverse a la velocidad de la luz o cerca de ella?

¿La luz en un vacío bajo gravedad viajará a una velocidad constante?

¿Qué pasa si el universo se expande a la velocidad de la luz pero solo parece más lento porque todo se ralentiza a la velocidad de la luz?

¿Cómo concluyó Einstein que la velocidad de la luz es constante?

¿Cómo puede viajar un fotón con la velocidad de la luz aunque tenga masa?

¿Cómo están restringidos los procesos químicos y biológicos por la velocidad de la luz?

Cómo resolver este problema de física con relatividad especial

¿Por qué la masa también aumenta si aumenta la velocidad de un objeto?

¿Puedes explicar cómo las partículas pueden moverse más rápido que la velocidad de la luz?

¿Se detiene el tiempo cuando el factor de Lorentz llega al infinito?