Si apunto una linterna en un tren hacia su dirección, ¿observa el observador fuera del tren que la luz viaja más rápido que la velocidad de la luz?

No, en una de dos formas diferentes, dependiendo de lo que quiere decir con “ver”.

Si te refieres a ver literalmente, como a simple vista o con un telescopio, el observador no ve la luz que tenga ninguna velocidad en particular; los ojos simplemente no son detectores de velocidad remotamente precisos, especialmente para objetos que se aproximan. El observador de la pista verá un punto brillante en la distancia, algo desplazado hacia el azul y cada vez más brillante.

Si quiere decir “ver” en el oscuro sentido técnico utilizado en la relatividad, que equivale a “asignar un valor después de haber realizado correcciones elaboradas para el tiempo de viaje de las señales de todas las partes del experimento a un punto común para el análisis”, entonces todavía no, porque la velocidad de la luz que se está c es incorporada al procedimiento de medición y análisis aprobado.

En particular, el método prototípico para medir la velocidad de la luz es enviarla más allá de dos relojes sincronizados separados por una regla. Pero de acuerdo con la sincronización de Einstein, se supone que debes haber ajustado la lectura de los relojes hasta que la velocidad de la luz salga a ser c. Por lo tanto, no debería sorprendernos que cuando repites exactamente el mismo experimento pero ahora lo llames una medición de la velocidad de la luz en lugar de un procedimiento de sincronización de reloj, obtienes c.

La razón por la que esto no es un truco completo es que si intentaste este truco en un universo no relativista, solo podrías ajustar los relojes para hacer que la velocidad de la luz c en una dirección para cada dimensión del espacio (por ejemplo, + x como opuesto a -x). En la dirección opuesta habría discrepancias de orden v ^ 2 / c ^ 2. El famoso experimento de Michelson-Morley buscaba efectivamente tales discrepancias. Sin embargo, resulta que la combinación de la dilatación del tiempo de los relojes y la contracción de la longitud de las reglas corrige esto, de modo que la velocidad puede ser c en todas las direcciones en cada cuadro.

Si apuntas a un orador que toca el álbum Black Dog de Led Zeppelin en un tren hacia su dirección de viaje, ¿el observador fuera del tren mide el sonido que viaja más rápido que la velocidad del sonido?

No. Pero su frecuencia tonal aumentará un poco.

Si apunto una linterna en un tren hacia su dirección, ¿observa el observador fuera del tren que la luz viaja más rápido que la velocidad de la luz?”

Para responder a su pregunta, no, no viaja más rápido. La luz viaja a la misma velocidad en cualquier medio sin importar el movimiento del objeto del que proviene. Más bien, lo que sucede es lo que llamamos Blueshift. Este efecto es causado por el movimiento de una fuente hacia el observador.

Un cambio de azul es cualquier disminución en la longitud de onda, con un aumento correspondiente en la frecuencia, de una onda electromagnética.

Se nota el mismo efecto cuando un tren te pasa mientras toca la bocina. Cuando viene hacia ti, el sonido tiene un tono (frecuencia) más alto, y cuando se te pasa, el tono es más bajo. La velocidad de las ondas de sonido en el aire no cambia, solo la frecuencia de su sonido.

Pero solo soy un Saiyajin …

No hay espacio y se distorsiona, de modo que la distancia / tiempo = c para todos los observadores en relación con ellos mismos, parte del tren verá que el haz de luz va ac y verá que la diferencia de velocidad entre el tren y el haz es menor que c. Pero para usted en el tren, verá que la diferencia de velocidad entre el rayo y el tren, es decir, la velocidad del rayo en relación con usted, es c. La velocidad de la luz es siempre c relativa a ti mismo porque el universo distorsiona el espacio y el tiempo a tu alrededor para que así sea. Nos gusta pensar que se conserva el espacio y el tiempo y que todo lo demás tiene que cambiar para mantener el espacio y el tiempo conservados, pero resulta que está mal, es la velocidad de la luz la que se conserva y todo tiene que cambiar en torno a eso, incluyendo espacio y tiempo, para mantener la velocidad de la luz conservada.

No, la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores inerciales.

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