Si dos naves espaciales que vuelan a la mitad de la velocidad de la luz se cruzan, ¿una de esas naves espaciales volará a la velocidad de la luz debido a la teoría de la relatividad?

Hay tres fases para esta pregunta:

Lo que pasa,
1. A medida que las naves espaciales se acercan entre sí
2. Como son paralelos entre sí
3. Mientras viajan lejos el uno del otro.

Primero, debes entender que hay dos cuerpos con masa que viajan a velocidades constantes. Solo cambia su relación entre ellos.

Segundo, debe comprender que la luz siempre viajará a través del vacío a una velocidad c (la velocidad de la luz, 299,792,458 m / s), en todas las direcciones, solo se reduce por difracción y gravitación (que dobla la línea recta por la que viaja la luz) , pero realmente no cambia que está viajando a esa velocidad c ).

Entonces, las naves espaciales viajarán a .5 c.

¿Las naves espaciales podrán verse entre sí al acercarse?

Si. Ninguna nave espacial superará a su propia firma ligera. Entonces la firma ligera llegará primero. Creo que es importante entender que viajarán el uno hacia el otro a 299,792,458 m / s, pero no viajarán a la velocidad de la luz. La luz se alejará de su emisor a la velocidad de la luz sin importar a qué velocidad vaya el emisor, con dos naves espaciales dirigidas una hacia la otra, la velocidad de los rayos de luz dirigidos una hacia la otra es de 2 c, y luego cuando pasan cada una otro, es 2 c.

Habría un cambio de luz azul cuando se acercaran. Creo que las longitudes de onda se reducirían exactamente a la mitad en este ejemplo.

¿Cómo será cuando estén paralelos entre sí?

Parecerá que se están acercando el uno al otro. porque la luz tardará un poco en llegar a ese punto, momento en que las naves habrán pasado. ¿Habrá un momento en que parezca que están uno al lado del otro? Desde el punto de vista de cualquier observador, habrá un momento en que parezcan estar uno al lado del otro, pero ese tiempo puede ser diferente para cada observador.

¿Cómo será cuando se alejen el uno del otro?

Sería como el enfoque, pero si hubiera un cambio ligero, sería un cambio rojo en lugar de un cambio azul.

¿Qué son Redshift y Blueshift?

Ciertamente lo pensarías.
Y no serías el primero. Estarías en compañía de grandes científicos como Newton y Galielo, por nombrar algunos.

La noción cotidiana / intuitiva de relatividad (que estás usando) se llama relatividad galileana. Lo que finalmente lo distingue de la Relatividad Especial es el papel que toma el tiempo. En la relatividad galileana, todos los observadores en el universo pueden ponerse de acuerdo sobre cuánto tiempo transcurre entre 2 eventos. No es así en SR.

Entonces, ¿de dónde vino esto?
Las ecuaciones de electromagnetismo de Maxwell se establecieron y probaron antes de que Einstein presentara SR.
Pero no exhibieron la invariancia galileana, lo que significa que 2 observadores no podían ponerse de acuerdo sobre lo que estaba sucediendo de una manera que sea consistente con la relatividad galileana.
En particular, las ecuaciones de Maxwell predijeron ondas electromagnéticas que viajaban a cierta velocidad, c. La cosa es que viajaron a esa velocidad sin importar qué tan rápido se moviera el observador.
Eso obviamente no es consistente con la Relatividad Gelileana.

Einstein fue el primero en tomar esto en serio y aceptó que el tiempo no puede ser absoluto como se pensaba anteriormente. Esto condujo a su teoría de la relatividad especial, que exhibe la invariancia de Lorentz en lugar de la invariancia galileana.

De esto, todo lo demás sigue, incluida la fórmula de adición de velocidad relativista:

u ‘= (u + v) / (1 + uv / c ^ 2)

La razón por la que nos tomó tanto tiempo notarlo es que la velocidad de la luz es tan grande en comparación con las velocidades a las que estamos acostumbrados en la vida cotidiana.
La fórmula anterior se reduce a la fórmula de adición de velocidad estándar cuando c se aproxima al infinito.

Esto suena confuso, pero es más extraño que difícil.
Si esto te interesa, prueba un libro de SR. No te arrepentirás.

Por alguna razón, nadie ha proporcionado la respuesta numérica real. Parecen tener una velocidad relativa entre sí de 0,8 c . No 1 c. La fórmula está en la respuesta de Jitendra Kethapell.

No, ambos todavía se mueven a 1/2 velocidad de la luz (LS).

Sería lo mismo que preguntar si dos autos que viajan a 100 MPH en direcciones opuestas se cruzan, ¿es uno de ellos que va a 200MPH?

Una pregunta más interesante sería mantener su escenario solo con la nave espacial viajando a 3/4 LS. Ahora haga que un individuo en 1 de la nave espacial dispare un puntero láser a una persona en la segunda nave espacial.

¿La segunda persona alguna vez vería el láser? ¿Recuerdas que la velocidad de separación entre las dos naves ahora es 1.5 x LS?

** * Agregaré la respuesta aquí si nadie proporciona una respuesta para mañana ***

la velocidad relativa viene dada por cuando u y v son pequeños, el denominador se convierte en 1 y, por lo tanto, se obtiene s = u + v.

Específicamente, ninguno viajará a la velocidad de la luz debido a la teoría de la relatividad. En su lugar, usan la fórmula de adición de velocidad.

Creo que está pensando en la relatividad galileana en la que eso podría haberse considerado cierto porque algo que se mueve inercialmente (a una “velocidad” constante) es indistinguible de estacionario.

¿Quizás está contrastando esto con su sensación automática de que el suelo es lo único estacionario y, por lo tanto, la adición de dos velocidades parece extraña?

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