¿Por qué la gente dice que la velocidad de la luz es constante en lugar de decir que la velocidad de propagación de ondas no materiales es constante? ¿Las diferentes ondas (gravedad, electricidad, magnetismo, etc.) se comportan de manera diferente en el vacío?

A2A. Como dicen Barak Shoshany y Alec Cawley, es histórico, lo que a su vez significa que también es pedagógico. Antes se descubrió la relatividad especial y, en gran medida, independientemente de la mecánica cuántica, y en cada una de ellas hay suficientes elementos difíciles que enseñamos SR como un tema no cuántico y QM en una versión no relativista, antes de combinarlos en la teoría cuántica de campos.

Debido a eso, la vainilla SR como se enseña es en realidad una teoría bastante escasa según los estándares modernos. Todo lo que tiene es mecánica y una teoría ondulatoria de la luz. No tiene gravedad (que tuvo que esperar a la relatividad general) ni ninguna cuenta detallada de la materia a granel. Todos los ejemplos clásicos en SR involucran objetos extendidos porque el comportamiento de las partículas subatómicas está dominado por los efectos cuánticos, pero es igualmente un misterio dentro de SR cómo funciona la materia en masa, por qué los electrones cargados negativamente no son arrastrados por núcleos cargados positivamente. porque eso también implica efectos intrínsecamente cuánticos. (Todo lo que dice SR es que, sin embargo, funciona, debe haber una contracción de longitud).

Entonces, cuando intentas explicar por primera vez la idea del espacio-tiempo, que es una concepción de la historia como un conjunto de eventos con una medida de distancia cuasi geométrica entre ellos yc como una dirección privilegiada dentro del espacio-tiempo que separa el tiempo del espacio- Al igual que las direcciones, el único ejemplo que tiene de algo que viaja a esta velocidad privilegiada son las ondas electromagnéticas.
(Muchas discusiones sobre SR mencionan fotones, pero eso es un anacronismo engañoso: no hay fotones reales en SR vainilla).

Un poco más tarde, en GR, se encuentran ondas de gravedad, que también viajan en c, y algo más tarde nuevamente, en QFT, se encuentra con un ejemplo más de cosas que viajan en c, que según el conocimiento actual son fotones, gluones y gravitones. (Los fotones son las partículas de intercambio de la fuerza electromagnética, los gluones son las partículas de intercambio de la fuerza nuclear fuerte y los gravitones son las partículas de intercambio algo especulativas de una aproximación a GR dentro de QFT).

Es solo una cuestión de primer descubrimiento. Hay una velocidad que, sabemos ahora, es una de las constantes subyacentes del universo, y sucede que la luz y otras partículas sin masa viajan, si no se perturban, a esa velocidad. Pero no se descubrió en ese orden. Se midió la velocidad de la luz, como la velocidad del sonido, antes de que existiera un concepto de onda de gravedad. Y antes de que se estableciera que esta no era una velocidad arbitraria, como lo es la velocidad del sonido, sino una parte crucial de la estructura universal. De hecho, parte de los desarrollos que condujeron a la relatividad fue que las personas intentaron, y no pudieron, medir las variaciones en la velocidad de la luz a medida que la Tierra cambia de velocidad en su órbita alrededor del sol.

En cierto sentido, el nombre “velocidad de la luz” pertenece a la física del siglo XIX, y deberíamos usar el término del siglo XX, “c”.

1. La constante c se describe más adecuadamente como límite de velocidad universal .
2. La luz es el ejemplo más destacado de un fenómeno físico conocido por obedecer este límite. La velocidad de la luz está determinada por el medio donde se propaga. Hasta donde sabemos ahora, el vacío no afecta la velocidad de la luz, por lo que la velocidad está determinada por el límite de velocidad universal.
3. Lo que la gente dice no es importante. ¡Lo que dicen las ecuaciones es!

El contexto de la discusión debe dejar en claro cuando las personas están hablando sobre el valor del espacio libre de la velocidad de la luz. Otros han señalado que solo hay electromagnetismo y no hay ondas magnéticas o eléctricas separadas. Las ecuaciones de Einstein predicen que las ondas gravitacionales también viajan en c.

No importa si algo se está propagando, es la velocidad en sí misma, es decir, esa relación particular entre el tiempo y el espacio, que es invariable para todos los observadores.
En cuanto a su segunda pregunta, la electricidad y el magnetismo son lo mismo visto desde diferentes marcos de referencia, y todas las partículas sin masa se propagan a la velocidad invariante mencionada anteriormente.
El primer fenómeno que se midió a esa velocidad fue la luz, de ahí el nombre.

El fotón no tiene masa y mueve el alineador en un espacio plano. En el espacio + el tiempo se mueve geodésico. Pero, las pilas de fotones se mueven como una ola. Y esta velocidad está cambiando según el entorno. Pero más energía, menos energía, colisiones, frecuencias no afectan su velocidad …
Demasiado complejo … Creo que debe haber una explicación más fácil y clara.
Creo que todo el universo es un campo de energía ondulado. Estas ondas provienen de la expansión del universo. Y solo hay una velocidad constante … Velocidad de estas olas. Su velocidad es “C”. Estas ondas transportan los fotones solo como surfista. Entonces el movimiento de los fotones depende de estas ondas. Si la velocidad de estas ondas cambia, entonces la velocidad del fotón cambiará. Estas olas reaccionan como una ola a diferentes materiales y medio ambiente. Por ejemplo, vidrio o agua en lugar de vacío. Si observa cómo mover las olas en un entorno diferente, verá que su frecuencia y su velocidad están cambiando. Pero después de abandonar este entorno, vuelve a girar su velocidad usula … ¿Es como el movimiento de un fotón? La diferencia no podemos ver o editar estas ondas, lo llamamos como “el tiempo”. Sin embargo, podemos ver los resultados de su interacción con la materia; como la gravedad, las fuerzas electromagnéticas, las fuerzas fuertes o débiles o la mecánica cuántica, las relavidades, la masa, incluso las cuerdas o etc., lo que sea (casi) que pregunte sobre física.
(Intento explicarlo en la página del blog http://burtaym.blogspot.com.tr/p … – con mi insuficiente conocimiento de inglés y física. No es científico, pero podría ser inspirador para uno real)

Una pregunta preliminar tendría que ser: “¿cuál es la naturaleza de las ondas no materiales”?

Una onda macroscópica en el océano se entiende en términos de partículas de agua en SHM vertical que son empujadas por el viento, la marea, etc.

Pero una “ola no material …”. ?!?!

Porque las “ondas no materiales” son ambiguas porque no están bien definidas. Debería indicar cuáles son estas “ondas no materiales” (por ejemplo, la luz), en cuyo caso todo lo que está haciendo es afirmar que la velocidad de la luz es constante.

También hay cosas (p. Ej., Neutrinos) que se mueven a la velocidad de la luz, pero que no son un fenómeno intrínsecamente ondulatorio (excepto en el sentido amplio de QM de que todo es una onda).

El número c es el factor de conversión de espacio-tiempo, y las ondas viajan en este factor de conversión en ausencia de materiales. La velocidad de la luz es c / n donde n es el índice de refracción del material.

La velocidad de la luz es más fácil de decir, es precisa (si no completa), es histórica y todos ya saben lo que significa.

Para mí es realmente nuevo que las ondas de gravedad se muevan a la misma velocidad que la luz.
La conexión entre Graviton y la gravedad sigue siendo un problema para mí. ¿Dónde está el HIGGS-Boson?

Qué tan rápido se mueve un gluón, la partícula de intercambio de fuerza pesada, como el fotón para el electromagnetismo.