Esta es una de TRES preguntas similares hoy sobre la velocidad de la luz, y todas respondieron con el mismo confuso mumbo-jumbo sobre Einstein. (No es mumbo-jumbo para los físicos, pero confunde a la mayoría de los laicos). Hay una razón mucho más simple que cualquiera puede entender.
La razón simple es que todo está hecho de campos, y los campos, todos los campos, se propagan a la velocidad máxima especificada por las ecuaciones de campo. Explicar los efectos de la relatividad por el comportamiento de los campos es lo que yo llamo el enfoque de abajo hacia arriba, en oposición al enfoque de arriba hacia abajo de Einstein, que comienza con el principio de la relatividad. Cuando utiliza el enfoque de abajo hacia arriba, todos estos resultados paradójicos tienen sentido, y no tiene que conocer las matemáticas para comprenderlos. Como escribí en mi libro “Campos de color” (Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos):
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El hecho es que cualquier enfoque es correcto y uno no excluye al otro. Sí, el Principio de Relatividad es elegante y el enfoque de arriba hacia abajo es más fácil de usar; los físicos lo aman por esa razón. Pero las ecuaciones de campo también son elegantes y no solo contienen el Principio de Relatividad dentro de ellas, sino que también proporcionan una explicación física de los efectos que de otra manera serían paradójicos. Nunca podemos saber si Dios comenzó con el Principio de Relatividad y derivó las ecuaciones de campo o si comenzó con las ecuaciones de campo a partir de las cuales sigue el Principio. Si comenzó con el principio de que las leyes de la naturaleza deberían ser las mismas en todos los sistemas móviles, entonces también proporcionaría mecanismos para que esto ocurra. Y si los mecanismos están ahí, ¿por qué no usarlos? Son reales y comprensibles, y no deben ser ignorados.
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Por favor, todos ustedes, quoranes, DESPIERTEN Y HUELEN LOS CAMPOS.
¿Por qué todo se mueve a una velocidad constante, c, en el espacio-tiempo? ¿Por qué no podemos aumentar la magnitud de la velocidad y solo la dirección?
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Bueno, esto no es realmente cierto. Presumiblemente te refieres a la relación
[matemáticas] u ^ \ mu u_ \ mu = c ^ 2 [/ matemáticas]
o, en componentes,
[matemática] \ left (\ frac {\ mathrm {d} ct} {\ mathrm {d} \ tau} \ right) ^ 2 – \ left (\ frac {\ mathrm {d} x} {\ mathrm {d} \ tau} \ right) ^ 2 – \ left (\ frac {\ mathrm {d} y} {\ mathrm {d} \ tau} \ right) ^ 2 – \ left (\ frac {\ mathrm {d} z} {\ mathrm {d} \ tau} \ right) ^ 2 = c ^ 2 [/ math]
donde la cantidad de la izquierda es el cuadrado de lo que usted considera la “velocidad a través del espacio-tiempo”, que debe ser igual a [matemáticas] c [/ matemáticas]. Pero esto no es cierto para los fotones, que tienen
[matemáticas] u ^ \ mu u_ \ mu = 0 [/ matemáticas]
Para partículas masivas, esto realmente se reduce al hecho de que está eligiendo usar el tiempo apropiado [math] \ tau [/ math] como parámetro a lo largo de la línea mundial. Por lo tanto, no creo que la ecuación contenga ninguna verdad profunda sobre la naturaleza del espacio-tiempo.
Craig
“Paradójicamente, el otro objeto también ‘verá’ su propio tiempo para pasar exactamente a c, y lo verá moverse más lento en el tiempo, independientemente de cuál de ustedes haya sido realmente acelerado ”
La naturaleza de la paradoja gemela no respalda este punto de vista. Un reloj siempre funciona más lento una vez que regresan nuevamente en el mismo marco de referencia. El reloj en el cuadro móvil que se “aceleró” en relación con el cuadro en reposo siempre funciona más lento. Cuando los dos gemelos se vuelven a encontrar, siempre es el gemelo quien dejó el marco de descanso original (acelerando) y regresó (desacelerando) que es “más joven”. Curiosamente, la edad del universo medida por ambos gemelos es obviamente la misma cuando ambos regresan al mismo marco de descanso. Parece que la edad del universo es invariable para todas las traducciones espacio-temporales. Es decir, toda la dilatación del tiempo experimentada en cualquier marco de referencia es siempre relativa al tiempo cósmico. El tiempo cósmico (medido a partir de t = 0- el big bang) nunca se dilata en el tiempo. Piénsalo.
Pero su idea de que la calidad invariante de c en todos los marcos de referencia indica que la tasa de tiempo experimentada para ser la misma en todos los marcos de descanso es una observación interesante. Esto está claro para mí ahora, porque el eje “ct” en el es el mismo en cualquier marco de referencia descrito por relatividad especial. ¡Así, el tiempo mismo debe ser el mismo en todos y cada uno de los marcos de referencia!
Considero que c es el paso del tiempo completo y completo, siempre, para todo, visto desde su propia perspectiva, porque matemáticamente eso es lo que tiene que ser. No puede moverse más rápido que la luz y no puede ir más lento que la luz, de hecho, no puede moverse en absoluto en comparación con la luz, por lo que no hay absolutamente ninguna libertad para que sea otra cosa que eso.
Entonces, cuando comienzas un objeto en movimiento con respecto a ti, ese tiempo total de c todavía pasa por ti tal como era. Pero en virtud de que otro objeto está en movimiento en relación con usted, eso en sí mismo significa que el tiempo se mueve a una velocidad diferente para ese objeto. Dado que el movimiento está siendo considerado por usted, solo puede ser cierto que verá que su tiempo se mueve más lento que c, ya que, de lo contrario, la velocidad a la que pasa el tiempo tendría que aumentar más allá del 100%.
Paradójicamente, el otro objeto también “verá” su propio tiempo para pasar exactamente en c, y lo verá moverse más lento en el tiempo, independientemente de cuál de ustedes haya sido realmente acelerado . No es posible que sea de otra manera, ya que hacerlo significaría ver la totalidad del tiempo que pasa ese participante en más del 100%.
Pero la perspectiva desde la cual te estás acercando es importante, porque eso es lo que limita la c para ese marco de referencia. Afortunadamente, los diagramas de Minkowski tienen sentido de todo esto, y al final del día es el objeto acelerado el que realmente se ralentiza en el tiempo en relación con el otro, pero no se reconoce completamente hasta después de que se invierte la aceleración y se unen apoyo.
Y buen coraje también, por hacer una pregunta de “por qué” con el tema de física aplicado. Por lo general, eso gana una conferencia sobre Quora (cómo es mejor que por qué en física).
La pregunta incluye un falso equívoco.
La magnitud de la velocidad 4 es la velocidad de la luz en el vacío. Ese no es el mismo concepto que “la velocidad con la que algo se mueve”.
La velocidad con la que algo se mueve es la magnitud de la velocidad 3.
La magnitud de la velocidad 4 es invariable porque la velocidad de la luz es invariable … puedes cambiar la velocidad 3 porque la estás cambiando en el tiempo. Si incluye el tiempo en el cálculo, el cambio de tiempo cancela el cambio de tiempo de las distancias.
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