Sabemos que lo más rápido que puede moverse un objeto es la velocidad de la luz. ¿Cuál es la velocidad más lenta que un objeto puede moverse y no estar estacionario?

Desea una respuesta simple a lo que me parece un experimento mental muy simple. Para simplificar, ignoremos la relatividad.

Ignoremos también números teóricos ridículamente grandes o pequeños como:


y solo use números que tengan significado para nosotros práctica o científicamente. Esto se debe a que puede hacer un número tan grande o pequeño como desee agregando ceros hasta llenar el universo.

Yo diría que lo más lento que se puede mover es 1 Longitud de Planck en un período de 13.82 mil millones de años (la edad del universo). Más lento que eso, perdería todo significado y, a todos los efectos prácticos, es estacionario, ya que no se ha movido de manera mensurable desde el nacimiento del universo.

La longitud de Planck ℓP se define como

Esa es una cifra de aproximadamente 10 ^ (- 20) veces el diámetro de un protón, y por lo tanto es extremadamente pequeña.

De acuerdo con el principio de incertidumbre generalizada de la gravedad cuántica, la longitud de Planck es, en principio, la longitud medible más corta, y ninguna mejora teóricamente conocida en los instrumentos de medición podría cambiar eso. Es imposible determinar la diferencia entre dos ubicaciones, o distancias recorridas, a menos de una longitud de Planck. Esto no se debe a la falta de instrumentos precisos (aunque la longitud de Planck es tantos órdenes de magnitud más pequeños que cualquier instrumento actual podría medir), sino a una limitación de la teoría de física conocida actualmente.

Realmente disfruté tus experimentos de pensamiento 🙂

El movimiento es relativo :

  • Todos los objetos (incluido usted) se mueven cerca de la velocidad de la luz;
  • Todos los objetos son estacionarios en su propio marco de referencia; y
  • Todos los objetos se mueven tan lentamente como desee en relación con algún marco de referencia.

El punto es que no puedes hablar sobre la “velocidad” de algo en un sentido absoluto. Siempre debe hablar sobre esto en relación con otra cosa: un marco de referencia particular.

Relativo a ti :

  • Ningún objeto material puede alcanzar la velocidad de la luz en el vacío; y
  • No existe una velocidad mínima (pero la temperatura y los efectos cuánticos interferirán si intenta medir algo cercano a cero o “estacionario”); y

Estrictamente hablando, estás acelerando a medida que la Tierra gira y se mueve alrededor del Sol y la Vía Láctea, por lo que no eres un buen marco de referencia inercial , pero no seamos demasiado técnicos 🙂

No hay límite. Una partícula libre puede moverse a cualquier velocidad, y eso significa que puede moverse arbitrariamente lentamente.

Puede haber algún límite en el hecho de que el universo observado, que contiene ese electrón, es de tamaño finito. Según la teoría cuántica, el estado de energía más bajo en una caja no es cero. Puede calcular ese valor usted mismo buscando “partícula en una caja” en un texto introductorio de pregrado y conectando el tamaño del universo (aproximadamente 30 mil millones de años luz). El número que obtendrá para la energía será muy pequeño, y luego calcule la velocidad a partir de la ecuación clásica [matemática] E = mv ^ 2 [/ matemática].

No hay forma de responder esta pregunta útilmente. “Estacionario” es un término relativo, ya que depende completamente del marco de referencia elegido. Un objeto que es estacionario con respecto a un marco de referencia se mueve con respecto a otro. Esto no es solo combates en términos de preguntas; Es fundamental para la relatividad. Elija su marco de referencia con cuidado, y su objeto puede moverse arbitrariamente lentamente.

Usando el principio de incertidumbre de medir la posición y el momento
dXdP = h / 2pi = 1.054X10 ^ -34J.sec
Donde dp la medición de la incertidumbre en el momento p, y dx es la incertidumbre en la medición de la posición.
Ahora dp = MdV, donde M es la masa y dV es la incertidumbre en el valor medido de la velocidad, por lo tanto, dv = 1.054X10 ^ -34 / Mdx
Entonces, esta es la velocidad mínima.

El rango de velocidad para cualquier objeto en cualquier marco de referencia es desde ser estacionario hasta la velocidad de la luz.

Entonces, la respuesta exacta a su pregunta es: la velocidad que aún puede medirse como velocidad y no considerarse estacionaria en relación con lo que elija medir. Elija su técnica de medición a voluntad.