Su pregunta necesita ser reformulada. El significado de la palabra OVERTAKE es “ponerse al día y pasar”. Por lo tanto, puede intentar adelantar la luz, pero no puede adelantar la “velocidad” de la luz. Además, su pregunta debe ser “qué pasa si” y no “qué pasa cuándo”. 🙂 ¿Quiere saber “qué sucede si superamos la velocidad de la luz?”
Dicho esto, no olvidemos que la velocidad de la luz – 299,792,458 m / s – es el “límite de velocidad” del Universo – y nada puede excederlo. Sin embargo, dado que su pregunta es hipotética, solo puede haber una respuesta hipotética, sabiendo muy bien que la velocidad de la luz no se ha superado ni siquiera experimentalmente hasta la fecha.
Según la teoría de la relatividad especial, el movimiento y la velocidad siempre son relativos al marco de referencia del observador. Y la fórmula de equivalencia masa-energía E = mc² nos dice que un objeto que viaja a la velocidad de la luz tendría una masa infinita y, por lo tanto, requeriría una cantidad infinita de energía para alcanzar esa velocidad. La vida en ese dominio es realmente extraña.
- ¿Cuál es la razón de la dilatación del tiempo en la relatividad especial?
- ¿Cuál es la razón fundamental por la que no se puede romper la velocidad de la luz? ¿Por qué el universo quiere preservar la barrera superior a la velocidad de la luz tanto que ralentiza fácilmente el tiempo en lugar de ver que se rompe la barrera de la velocidad?
- Si se dispara un rayo de luz y espero, entonces viajo lo suficientemente rápido como para estar 'frente' a ese rayo de luz y miro hacia atrás. ¿Estoy mirando al pasado?
- ¿Qué sucederá cuando superemos la velocidad de la luz?
- Dado que la velocidad es relativa, ¿por qué el movimiento más rápido 'ralentizaría' el tiempo? Todo se mueve con diferente velocidad, dependiendo de cuál es la referencia ¿verdad?
El efecto que se cita con mayor frecuencia es que a velocidades más rápidas que la luz, se viola la causalidad. ¡Un observador podría observar un efecto antes de su causa! Pero somos conscientes de que, en realidad, una causa tiene que preceder a un efecto, por lo que dichos efectos nunca se pueden observar, y por lo tanto, esta es otra razón para demostrar que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.
Según la teoría (y debidamente probada por los científicos), cuando un objeto se acelera, el reloj se ralentiza debido al efecto de la dilatación del tiempo y al alcanzar la velocidad de la luz, el reloj se detiene, lo que significa que el objeto viaja en el espacio a la velocidad de luz, y ya no se mueve en absoluto en “tiempo”. Por lo tanto, el objeto puede viajar al borde del universo observable sin que el reloj muestre ningún intervalo de tiempo. Esto significa que, en lo que respecta al viajero, es instantáneo. Continuando, la teoría dice que si el objeto acelera y excede la velocidad de la luz, el reloj corre hacia atrás. Ahora, cuando el objeto intenta acelerar, ocurre un fenómeno extraño. El reloj corre hacia atrás, por lo que el objeto se ralentiza hasta que alcanza la velocidad de la luz nuevamente. El objeto no puede acelerar con el reloj en marcha atrás, ¡solo puede desacelerar! Lo que intento decir es que el objeto no puede acelerar cuando el tiempo se ha congelado.
(La velocidad de un objeto es la distancia recorrida por el objeto dividida por la duración del viaje. La velocidad instantánea es el límite de la velocidad promedio a medida que la duración del intervalo de tiempo se aproxima a cero).
Miremos de otra manera. A la velocidad de la luz, los objetos frente a ti aparecen como si no hubiera espacio en el medio. Por ejemplo, si observa una pista de mil kilómetros de largo, los puntos de inicio y finalización aparecerán adyacentes entre sí. Desde su punto de vista, ¡la distancia es cero! Entonces, ¿qué vas a acelerar? ¿Donde puedes ir? 🙂
Vamos más allá. La contracción de la longitud es el fenómeno de una disminución en la longitud de un objeto que viaja a velocidades relativistas, medido por un observador. Un observador en reposo viendo un objeto que viaja muy cerca de la velocidad de la luz observaría la longitud del objeto en la dirección del movimiento como casi cero. Es lógico pensar que un objeto que viaja a la velocidad de la luz es invisible. Vamos a verlo de otra manera. Al acelerar a la velocidad de la luz, la masa de un objeto aumenta, y a la velocidad de la luz será infinita. Si se excede la velocidad de la luz, entonces el objeto comenzará a perder masa a medida que se acelera, y finalmente su masa se vuelve cero. Ya no podemos ver el objeto.
(Algunas personas creen que la velocidad de la luz se reduce a medida que pasa a través de un medio; lo considero diferente. La luz siempre viaja a la misma velocidad. En un medio como el agua, el aire y el vidrio, viaja a la velocidad de la luz hasta golpea un átomo. Los fotones interactúan con los átomos en el medio y es absorbido y reemitido en la misma dirección, lo que lleva una pequeña cantidad de tiempo. Pero todavía están viajando a la misma velocidad. Podemos verlo como una luz que tiene que viaja una distancia más larga a través de un medio, por lo que lleva más tiempo. Por lo tanto, otras partículas que viajan más rápido en un medio no significa que se exceda la velocidad de la luz en un medio).
Al hacer esta pregunta, se da cuenta de que no se puede superar la velocidad de la luz.
A los científicos les encanta probar y romper las reglas, y ahora una versión modificada de las ecuaciones de Einstein sugiere que un viaje más rápido que la luz podría ser posible. La velocidad de la luz es la misma para todos los observadores inerciales, independientemente de dónde se encuentren o cómo se muevan. En otras palabras, hasta ahora, hemos creído que la velocidad de la luz no se puede romper. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Adelaida ha publicado una serie de fórmulas que amplían el trabajo de Einstein, y sugieren que las versiones modificadas de sus antiguas ecuaciones predicen que viajar más allá de la velocidad de la luz es una posibilidad teórica. El nuevo trabajo se basa en los mismos viejos principios utilizados por Einstein, pero se extienden para incluir una hipotética velocidad infinita.
Por supuesto, esto es solo una teoría, y no ha sido probado. Esto fue publicado en las Actas de la Royal Society. Puede leer los detalles aquí: la relatividad especial de Einstein más allá de la velocidad de la luz .
Además, le insto a que mire el diagrama interactivo de Minkovski que muestra la dilatación del tiempo, la relatividad de la simultaneidad y otros efectos de la relatividad especial. Diagrama interactivo de Minkowski .
¡Que te diviertas!
Nota: Yo uso la palabra “infinito” solo para significar ilimitado o interminable e imposible de medir o calcular.
