¿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.
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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