Si una máquina acelera y acelera para siempre, ¿puede llegar más allá de un punto y correr más rápido que la luz?

No. No puede y no pudiste.

Puedes acelerar para siempre y nunca alcanzar la velocidad de la luz debido a la relatividad. Sé que mucha gente aquí está respondiendo de manera diferente, pero esta es la respuesta correcta.

Si tuvieras combustible ilimitado, teóricamente podrías acelerar a 1G para siempre. Por lo tanto, camina alrededor de su nave espacial con “gravedad” normal. Sin embargo, nunca alcanzaría la velocidad de la luz y nunca excedería la velocidad de la luz.

Sin embargo, cuando volviste a la Tierra, las personas podrían parecer viejas.

Déjame ver si no puedo poner esto en términos simples. Eres el centro del universo para ti. Exactamente como pensaban en los viejos tiempos. Enciende una luz en cualquier dirección y la luz se va a la velocidad de la luz para ti. “Velocidad de la luz para ti” implica una velocidad, que es relevante para el observador.

Estás en una nave espacial. No importa cuando se fue. No importa hasta qué punto quemaron los quemadores. No importa si todavía estás acelerando. Estás en una nave espacial. Vas al puente y miras a tu alrededor. ¿Que ves? Estrellas.

No es como Star Trek.

No ves pasar las estrellas.

Ves estrellas estacionarias. Llegar a cualquiera de ellos te llevará mucho, mucho tiempo.

De su bolsillo saca una linterna. Lo apuntas en todas las direcciones y enciendes la viga. El rayo deja su linterna a la velocidad de la luz. Para ti. Esa es la suma y sustancia de la teoría de la relatividad de Einsteins.

De vuelta a tu pregunta. Si sigues acelerando, ¿puedes superar la velocidad de la luz? ¡No! Por supuesto no. Estás en el espacio, mirando a tu alrededor. Quién sabe qué tan “rápido” vas. Estás en el espacio rodeado de puntos de luz que sabes que son estrellas. Sin embargo llegaste allí no es importante. Para ir de esta manera o de otra manera, tendrá que quemar combustible, lo que hará que acelere.

El espacio es relativo. El tiempo es relativo. El espacio-tiempo es relativo.

Si la máquina es material, no más rápido que la luz y ni siquiera a la velocidad de la luz.

La “velocidad de la luz” es una característica muy divertida e incomprendida de nuestro universo, supongo que las escuelas deberían dedicar mucho más tiempo a enseñar al respecto.

No es comparable a la velocidad de ninguna otra cosa, de hecho, una gran parte del problema es llamarlo “la velocidad de la luz”.

Es la velocidad a la que los eventos en el espacio-tiempo pueden propagar información entre sí. Si esta tasa fuera infinita, el universo probablemente sería indiscutible. Nuestro presente se definiría por todo lo demás que está sucediendo en un universo posiblemente infinito en este momento.

La velocidad de la luz viene al rescate. Nuestro presente se define solo por los eventos que yacen en nuestro cono de luz pasado. Estos son increíblemente muchos, pero son finitos, por lo que la naturaleza puede calcular cómo debe ser nuestro “aquí y ahora”.

Quizás una forma más concreta de entender esto es que la “masa observada” del objeto acelerador (observada desde el marco de referencia inercial desde el cual comenzó la aceleración) también aumenta (bajo relatividad especial). A medida que el objeto se acerca más y más a la velocidad de la luz, la energía que se pone en acelerarlo va más y más en el aumento “acelerado” de la masa observada, y menos en la velocidad observada desde el marco de referencia de inicio. Esto hace que la velocidad del objeto se acerque asintóticamente a la velocidad de la luz.

El cohete relativista

En su marco de referencia, puede alcanzar mucho más allá de la velocidad de la luz. La luz misma se mueve a una velocidad infinita, es decir, experimenta la creación y la destrucción simultáneamente, independientemente de la distancia recorrida. La relatividad tiene que ver con los marcos de referencia, lo que significa que siempre observamos que los objetos se mueven más lentamente que c y que la luz se mueve en c . Una consecuencia de esto es que el tiempo para nosotros se mueve más lentamente que cualquier objeto que observemos que se mueve más rápido que nosotros. En el caso de ver un cohete viajar cientos de años luz, veríamos que el cohete toma cientos de años. Sin embargo, el cohete experimentaría el tiempo a su propia velocidad de referencia, con el Universo cada vez más “corto” a medida que se mueve. Lea el análisis anterior. ¡Es fascinante! Solo recuerda que incluso si llegáramos a Andrómeda en 28 años, aún nos tomaría 2,000,000 de años llegar a nosotros o cualquier mensaje a casa desde el punto de vista de la Tierra. Nos vemos en 4My 🙂

Necesitará una fuerza infinita para eso, porque la Mecánica Newtoniana no se mantiene a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, y la cantidad de impulso para aumentar la velocidad a estas velocidades es demasiado alta para alcanzarla. Por lo tanto, el cambio requerido en el impulso para alcanzar una velocidad incluso igual a la velocidad de la luz es infinito.

Lamentablemente, no es factible, porque la cantidad de impulso y energía que necesita agregar para alcanzar una velocidad particular v llega al infinito cuando v se acerca a c. Entonces, no importa cuán fuerte empuje, se encuentra con rendimientos decrecientes y nunca alcanza c.

Todas las respuestas afirman que nunca alcanzarás la velocidad de la luz. Técnicamente, si tuviera que ingresar continuamente una cantidad finita de energía durante un período infinito de tiempo, ingresaría una cantidad infinita de energía, que alcanzaría la velocidad de la luz. Entonces, aunque en ningún momento finito lo alcanzarás, lo alcanzarás en el tiempo infinito