La frase “gira a la velocidad de la luz” no está bien definida. Si tiene una rueda con radios que gira, la velocidad lineal de diferentes puntos de la rueda viaja a diferentes velocidades. Si la rueda tiene masa, entonces las partes masivas no pueden tener una velocidad lineal de [matemáticas] c [/ matemáticas]. Te encuentras con problemas similares cuando comienzas a hablar de líneas “oscilantes”.
Así que hablemos de algo no exactamente idéntico, pero similar.
El Gran Colisionador de Hadrones tiene un túnel grande, de 27 kilómetros de circunferencia, a través del cual envía “racimos” de hadrones grandes (cada grupo tiene alrededor de 118 mil millones de partículas), cada grupo viaja a [matemáticas] 0.999999990c [/ matemáticas], con los racimos espaciados 25ns a lo largo de la viga, y cada grupo tiene aproximadamente 1ns de largo. Esto correspondería a una “rueda”, [matemática] \ frac {27} {\ pi} [/ matemática] km de diámetro, con 2808 radios, “girando” a una velocidad de 90 microsegundos por revolución.
- Si tuviera 15 años en la Tierra y mi gemelo estuviera en Júpiter, ¿quién sería mayor cuando ambos convergiéramos?
- ¿Cuál es el significado de la transformación lorentz?
- ¿Cae una manzana a la Tierra porque su tiempo está dilatado?
- ¿Cuál es la distancia de frenado del vehículo más ligero y pesado con la misma velocidad?
- ¿Cómo podemos resolver la paradoja gemela?
El LHC tiene dos de estas “ruedas”, girando a la misma velocidad, pero en direcciones opuestas. Las dos ruedas se engranan en 4 puntos diferentes, donde han construido detectores para registrar lo que sucede cuando los racimos en las dos vigas se golpean entre sí de frente.
Sin embargo, el LHC tiene la capacidad de ajustar qué tan bien se engranan las “ruedas”, y es posible que mantengan los racimos en movimiento, pero dispuestos de modo que cada grupo en un haz pase a través del espacio de 24ns en los grupos en el otro haz , sin causar colisiones.
Pero, te escucho objetar, ¡los racimos no viajan a la velocidad de la luz, sino que son 3.1m / s más lentos que la velocidad de la luz! ¡Seguramente eso hará la diferencia!
Te gustaría pensar eso, ¿no?
Hay un método más antiguo para medir la velocidad de la luz, utilizado por Fizeau en la década de 1840. Brilló la luz a través de los dientes de una rueda dentada giratoria, la rebotó en un espejo y miró el reflejo a través de la rueda dentada. Podía ajustar la velocidad de la rueda dentada hacia arriba y hacia abajo, y usó eso para calcular cuánto tiempo le llevó a la luz pasar de la rueda al espejo y viceversa.
Cuando la rueda giraba, el haz de luz que salía se interrumpía en una serie de pulsos, que viajaban a la velocidad de la luz. Podía ajustar la velocidad para que el flujo de pulso de retorno fuera eclipsado por el siguiente diente del diente, luego aumentarlo para que el flujo de pulso de retorno pasara por el siguiente espacio en los dientes del diente. En realidad, aumentó la velocidad de modo que a [math] \ omega [/ math] revoluciones por segundo, el rayo de retorno se eclipsó, a [math] 2 \ omega [/ math] estaba en toda su fuerza, a [math] 3 \ omega [/ math] se eclipsó nuevamente, y así sucesivamente, hasta eclipsarse en [math] 7 \ omega [/ math].
Cuando giraba a, por ejemplo, [matemáticas] 4 \ omega [/ matemáticas] revoluciones por segundo, giraba lo suficientemente rápido como para que varios dientes se deslizaran por los huecos del rayo, sin ser golpeados por él.
No actuó como un “muro”.
