La respuesta corta es No. Cuando comprenda por qué, comprenderá la relatividad especial. Primero, corrija una imposibilidad en su pregunta:
a) una pieza de materia no puede acelerar a la velocidad de la luz con respecto a otra, tomaría una cantidad infinita de energía para hacerlo. Así que supongo que quiere decir “cercano” a la velocidad de la luz para sus observadores, pero eso está bien, lo suficientemente cerca es lo suficientemente bueno para esta pregunta.
En su primer caso, el fotón todavía viaja a la velocidad de la luz, pero el receptor lo ve desplazado en frecuencia a casi cero y con una longitud de onda muy larga.
- ¿Existe el bosón de Higgs?
- ¿Cuál es la relación entre un campo electromagnético y la luz?
- ¿Cómo se ve el control de la misión del gran colisionador de hadrones?
- ¿Qué es la investigación de neutrinos? ¿Es dañino para los humanos?
- En lo básico, la física de partículas, ¿qué es físico y qué es una propiedad de otra cosa?
En su segundo caso, ambos fotones también viajan a la velocidad de la luz con respecto a usted, y con respecto a los marcos de referencia de las personas delante de usted y detrás de usted, el que está adelante ve el fotón desplazado en frecuencia muy alta, y uno detrás muy bajo. Las velocidades no son aditivas en el espacio, pero son aditivas en el espacio-tiempo.
Tienes que dejar de lado la noción de “con respecto al espacio”. Desafortunadamente, a bajas velocidades relativas, las ecuaciones se reducen para actuar “como si” todo se moviera en relación con un espacio de fondo fijo, y a medida que hemos evolucionado, esta simplificación está conectada a nuestros cerebros como una forma muy simple de esquivar, por ejemplo, una lanza. tirado a ti! ¡Es difícil dejarse llevar y darnos cuenta de que la Naturaleza tiene algo más que esto reservado para nosotros cuando nos viene Darth Vader! Si hubiéramos evolucionado en el espacio donde las velocidades relativistas eran comunes, estoy bastante seguro de que las ecuaciones de la relatividad especial nos parecerían tan naturales (esquivar, por ejemplo, un asteroide a una gran fracción de la velocidad de la luz)
Entonces, cuando aprendes a dejar ir solo el espacio y, en cambio, observas los marcos inerciales en el espacio-tiempo donde la velocidad de la luz es axiomáticamente una constante para todos, entonces observas las respuestas que realmente obtienes en los experimentos. Pero si no asume esto y se apega a una referencia espacial pura, obtendrá las respuestas incorrectas a lo que mide. Así es como sabemos que la Relatividad Especial es correcta: ¡da las respuestas correctas a las observaciones reales! Ahora, ¿por qué la velocidad de la luz es constante? No sabemos. ¡Así es la naturaleza!
La mejor forma en que descubrí cómo manejarlo es usar las matemáticas, que puedes calcular correctamente pero inicialmente quizás no entender en el fondo, y luego estudiar los números hasta que reconozcas intuitivamente la relación entre los números y las ecuaciones. Ayuda si eres bueno para visualizar ecuaciones tanto en su contexto geométrico como en su contexto algebraico.
