¿Por qué la velocidad de la luz se considera la velocidad máxima? ¿Qué sucede si viajo en un avión con velocidad de la luz y manejo una bicicleta en dirección positiva?

Cuando éramos niños, nos sorprendió que Superman pudiera viajar más rápido que una bala . Incluso podríamos imaginarlo, persiguiendo un proyectil disparado desde un arma, su brazo derecho extendido, su capa ondulando detrás de él. Si viajaba a la mitad de la velocidad de la bala, la velocidad a la que la bala se alejaba de él se reduciría a la mitad. Si realmente viajara más rápido que la bala, la alcanzaría y abriría el camino. ¡Ve, Superman! En otras palabras, las travesuras aéreas de Superman obedecieron las opiniones de Newton sobre el espacio y el tiempo de que las posiciones y los movimientos de los objetos en el espacio deberían ser medibles en relación con un marco de referencia absoluto e inmóvil.

¡Entonces vino Einstein ! Él hizo una pregunta similar. Porque él también estaba confundido. Luego propuso una nueva idea sorprendente, la Teoría Especial de la Relatividad. Dos principios importantes apuntalaron su teoría. Ellos eran:

  1. que las leyes de la física son invariables (es decir, idénticas) en todos los sistemas inerciales (marcos de referencia no acelerados).
  2. que la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores, independientemente del movimiento de la fuente de luz.

Ahora, todavía debe estar preguntándose que, “Todo está bien, amigo. ¡Sin embargo, todavía no responde mi pregunta!”

Según Einstein, si Superman persiguiera un rayo de luz a la mitad de la velocidad de la luz, el rayo continuaría alejándose de él exactamente a la misma velocidad .

Y luego dedujo esta famosa ecuación, E = mc²

De acuerdo con esta ecuación, masa y energía son la misma entidad física y pueden cambiarse entre sí . Debido a esta equivalencia, la energía que tiene un objeto debido a su movimiento aumentará su masa. En otras palabras, cuanto más rápido se mueve un objeto, mayor es su masa. Esto solo se nota cuando un objeto se mueve muy rápido. Si se mueve al 10 por ciento de la velocidad de la luz, por ejemplo, su masa solo será un 0,5 por ciento más de lo normal. Pero si se mueve al 90 por ciento de la velocidad de la luz, su masa se duplicará.

Cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz , su masa aumenta precipitadamente. Si un objeto intenta viajar 186,000 millas por segundo , su masa se vuelve infinita , y también lo hace la energía requerida para moverlo. Por esta razón, ningún objeto normal puede viajar tan rápido o más rápido que la velocidad de la luz.

La velocidad máxima del modo de transferencia de calor de un medio está determinada por sus propiedades materiales; aquí la celeridad radiativa depende de la permeabilidad y permitividad de un medio, su producto de raíz cuadrada recíproca. Cuando el VEV del medio es 0 J, o se supone que sí, la celeridad se convierte en esa constante familiar. (También se supone que su celeridad convectiva, o velocidad de desplazamiento, se asocia con la celeridad radiativa de su impulsión). La separación entre el emisor y el absorbedor también se aproxima a infinito para que sus masas no interfieran con la radiación. Si todos los objetos están compuestos de ese medio (de cargas con masa positiva), entonces sus ondas deben limitarse a esa velocidad. Considere un altavoz en otro medio a velocidad transónica; puede continuar onda internamente pero no puede transmitir esa onda más rápido que el sonido en su medio; con respecto al hablante, la onda no ocurre, por lo que no pasa tiempo. Sin embargo, cerca de su celeridad conductiva, el altavoz observa que el sonido es más lento que en reposo, y el sonido solo puede observarse a sí mismo con el sonido, por lo que siempre se observará a esa velocidad.

Cuando puede disminuir la masa de fondo o vis por debajo de 0, puede ir superluminalmente (efecto Scharnhorst). Equivalentemente cuando aceleras un cuerpo en un medio más delgado a uno más grueso, puedes ir superluminalmente en el último medio (efecto Chèrèncov). Por lo tanto, se necesitan cuerpos masivos para emitir y absorber radiación, su masa debe interactuar con la radiación para que no pueda haber un vacío perfectamente inmasivo o desnudo; por lo tanto, puede tomar una masa finita o vis para alcanzar la celeridad: https://en.wikipedia.org/wiki/Su… .

Los aviones no viajan; solo los animales pueden viajar (

Estás pensando en términos de lo que se llama la transformación galileana en la que:

r = u + v

En lo anterior: –

r = Su velocidad observada en el ciclo vista por un observador externo.

u = Su velocidad en la bicicleta en relación con el avión.

v = La velocidad del avión vista por el observador externo.

Sin embargo, Einstein demostró que la ecuación correcta sería:

r = [u + v] / {1 + [(uv) / c ^ 2]}

Aquí c es la velocidad de la luz.

( Observe que cuando u << c y también v << c, entonces la ecuación anterior se aproxima muy bien a la ecuación galileana r = u + v, así como a nuestras experiencias intuitivas del día a día ).

En su caso, el avión viaja a la velocidad de la luz y entonces v = c.

Poner v = c en la ecuación de Einstein citada anteriormente nos da: –

r = [u + c] / {1 + [(uc) / c ^ 2]}

es decir, r = [u + c] / {1 + [(u) / c]}

que se reduce a r = c

¡Incluso la velocidad resultante no excederá la velocidad de la luz !

No sumas las velocidades cuando trabajas con velocidades relativistas. Este es el error que la gente siempre comete al llevar sus cerebros newtonianos a la velocidad de la luz.

Eso es porque usted en el avión no siente que viaja a ninguna velocidad. Puedes ir tan rápido como quieras en cualquier dirección sin romper ninguna regla.

Pero para alguien que te observa acercándose a la velocidad de la luz, ven tu espacio y tu tiempo deformados. Te ven moviéndose lentamente en un avión aplastado. No importa qué tan rápido vaya dentro de ese avión, no lo verán moverse más rápido que la luz.

Por eso lo llamamos relatividad. No hay una forma absoluta de medir el espacio o el tiempo. El único absoluto es la velocidad de la luz.

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