La ecuacion
[matemáticas] F = ma [/ matemáticas]
No es completamente correcto, de la misma manera que la fórmula [matemática] E = mc ^ 2 [/ matemática] no está completa. Para la relación de energía es en realidad [matemáticas] E ^ 2 = (mc ^ 2) ^ 2 + (pc) ^ 2 [/ matemáticas]. Del mismo modo, la ecuación anterior debe cambiarse un poco:
- Si tuviéramos que observar un planeta a 10,000 años luz de distancia con visión ininterrumpida, y una nave abandonara ese planeta viajando directamente hacia la Tierra, ¿cómo parecería que la nave se movería hacia nosotros?
- ¿Qué pasaría si disparas un electrón a 299,792,456 m / s desde un arma que se mueve a 2m / s? Sé por qué nada con masa puede viajar a la velocidad de la luz, pero tengo curiosidad.
- Si un objeto fuera acelerado a la velocidad de la luz, ¿se convertiría en energía pura?
- Si pudieras fabricar una bola de -1 lb de masa / energía negativa (no antimateria), ¿qué haría? ¿Explotaría? ¿Despegaría y comenzaría a rebotar alrededor del universo a la velocidad de la luz (tendría menos masa y sería rechazado por la materia regular)?
- ¿Crees que se podría hacer que el sonido viaje a la velocidad de la luz acelerando el sonido?
[matemáticas] F = \ frac {dp} {dt} [/ matemáticas]
Donde p es el impulso de lo que le interesa. [Math] \ frac {dp} {dt} [/ math] es la derivada de este impulso con respecto al tiempo.
Ahora, para sus objetos masivos normales, sabe que el impulso viene dado por [math] p = mv [/ math] y eso simplemente significa que obtiene exactamente la misma fórmula a la que está acostumbrado.
Los objetos sin masa son un poco más complicados. Sabemos que la luz tiene impulso, a pesar del hecho de que no tiene masa: [matemática] p = \ frac {h} {c} f [/ matemática]. Como tanto [math] h [/ math] como [math] c [/ math] son constantes (constante de planck y velocidad de la luz), obtendríamos:
[matemáticas] F = \ frac {h} {c} \ frac {df} {dt} [/ matemáticas]
Podrías interpretar eso como “Cada vez que una fuerza actúa sobre una onda de luz, el resultado será un cambio en la frecuencia”. Sin embargo, describiría tal interpretación como ‘peligrosa’. El problema radica en el hecho de que la luz realmente no interactúa con una fuerza.
La luz puede dispersar objetos, claro, pero en realidad no interactúa con un campo magnético eléctrico (puede considerar interacciones con las fuerzas fuertes y débiles, pero ya está observando cómo se comporta la luz dentro de un átomo). Dentro de un medio, la luz puede interactuar con un campo magnético, que se llama efecto Faraday.
La razón por la que llamé peligrosa a esa interpretación es porque sabemos acerca de una fuerza que interactúa con la luz: la gravedad. Un rayo de luz que cierra un pozo gravitacional se desplazará hacia el rojo. Por lo tanto, podría ser tentador afirmar que la relación [matemáticas] F = \ frac {h} {c} \ frac {df} {dt} [/ matemáticas] en realidad explica ese fenómeno. Sin embargo, en el momento en que comience a trabajar con la gravedad, necesitará la Relatividad general, y GR tiene la costumbre de complicar muchas cosas.
De todos modos, la relación
[matemáticas] F = \ frac {h} {c} \ frac {df} {dt} [/ matemáticas]
se interpreta mejor como: “Ninguna fuerza clásica entendida interactúa con una onda de luz, por lo tanto, el cambio en la frecuencia de esa onda de luz es cero”.