Primero, el punto de la relatividad es que no existe la “velocidad absoluta”. La velocidad es un concepto asociado con un marco de referencia particular, y no hay un marco de referencia “único”. (De hecho, esa última oración es más o menos la base fundamental de la relatividad).
Pero, podemos salvar su pregunta un poco especificando cuidadosamente algunos marcos de referencia. Lo haré en un segundo, pero no antes de abordar otro problema.
El segundo problema es que ningún objeto con masa distinta de cero puede ir exactamente a la velocidad de la luz, en cualquier marco de referencia. Por lo tanto, su pregunta no es física, al menos si desea que su “objeto” y su “nave espacial” tengan una masa distinta de cero. Sin embargo, aún podemos rescatar su pregunta al incluir una frase como “casi” o “cerca de”. Entonces la pregunta rescatada se ve así:
- ¿Alguien puede cuadruplicar verificar y verificar estas matemáticas? La velocidad de los nuevos horizontes es 0.0054% la velocidad de la luz.
- Si se aleja de alguien a la mitad de la velocidad de la luz y le enciende una linterna, ¿estoy en lo cierto al suponer que el rayo se acercaría a la velocidad de la luz? ¿Es lo mismo válido para los fotones del lado o del frente?
- ¿Es posible que un cuerpo tenga velocidad en la dirección opuesta a la de la aceleración?
- ¿Qué es la velocidad tangencial?
- ¿Cómo afecta la dilatación del tiempo a la materia?
Elija un marco de referencia de “observador”, definido de modo que un observador particular sea estacionario. Digamos que hay una nave espacial que se dispara alrededor de modo que va casi a la velocidad de la luz en el marco de referencia del observador. Solo por el bien de los detalles, digamos que la nave espacial va al 99% de la velocidad de la luz.
Ahora definamos un marco de referencia de “nave espacial”, de modo que en ese marco de referencia la nave espacial sea estacionaria. (Este sería un marco de referencia conveniente para aquellos que viven en la nave espacial, por ejemplo). Digamos que en el marco de referencia de la nave espacial , hay un objeto que va casi a la velocidad de la luz. Nuevamente, digamos el 99% de la velocidad de la luz. Solo para simplificar las cosas, digamos que en el marco de referencia del observador, la nave espacial y el objeto van en la misma dirección.
Puede preguntar cuál es la velocidad del objeto en el marco de referencia del observador .
Antes de dar la respuesta de relatividad, quiero detenerme un poco en la respuesta de no relatividad. Si le hiciste esta pregunta a Isaac Newton, la respuesta es fácil: la velocidad del objeto en el marco del observador es solo la suma de las velocidades: 198% de velocidad de la luz.
La relatividad, sin embargo, usa una fórmula diferente. En relatividad, si u es la velocidad de la nave espacial (en el marco del observador) y v es la velocidad del objeto (en el marco de la nave espacial), entonces la velocidad w del objeto en el marco del observador viene dada por:
[matemáticas] w = \ displaystyle \ frac {u + v} {1+ \ frac {uv} {c ^ 2}} [/ matemáticas]
donde “c” es la velocidad de la luz. Poniendo en nuestros números:
[matemática] w = \ displaystyle \ frac {.99c + .99c} {1+ \ frac {(. 99c) (. 99c)} {c ^ 2}} [/ math]
que sale al 99.9949498% de la velocidad de la luz.
