Si dos objetos se mueven en ángulo recto a cada uno a la velocidad de la velocidad de la luz, ¿cuál es la velocidad relativa entre ellos?

En esta (hipotética) pregunta hipotética, cada objeto se moverá en relación con el otro a la velocidad de la luz, aunque la geometría del problema parece exigir que los objetos se muevan más rápido. En cambio, según Einstein, las tres dimensiones espaciales y la dimensión temporal se deformarán según lo determinen las famosas transformaciones de Lorentz, ¿verdad?

Los objetos sin masa como los fotones viajan a la velocidad de la luz en el espacio vacío y tienen una masa equivalente a la energía llamada “momento” que puede cuantificarse, por sus frecuencias o colores.

Los fotones en cualquier marco de referencia se mueven a la velocidad de la luz. El espacio y el tiempo, la masa y el momento, la dirección y las frecuencias son maleables y cambiarán para adaptarse a la velocidad constante de los fotones de luz.

A medida que los cuerpos aceleran y se acercan a la velocidad de la luz, el espacio en el frente se reduce a nada. Cuando el espacio ya no puede reducirse, el objeto se mueve tan rápido como puede. Según las ecuaciones de transformación de Lorentz, ese límite es de unos 3E8 metros por segundo, que es la velocidad de la luz.

A la velocidad de la luz, el tiempo se reduce a nada. Esta pérdida de la dimensión del tiempo es otra razón por la cual los objetos no pueden ir más rápido que la velocidad de la luz. El tiempo necesario para moverse más rápido ha desaparecido.

Este límite de velocidad universal es la Relatividad Especial de Einstein en pocas palabras. La relatividad general es más complicada y describe la forma del espacio-tiempo y su relación con la gravedad.

Hay algunos defectos con su pregunta, por lo tanto, no se puede responder.

  • Ningún objeto se mueve con la velocidad de la luz. – Bueno, nada que normalmente llamarías un objeto. Para moverse con la velocidad de la luz, debe tener cero masa en reposo. (Como la luz misma).
  • Si está hablando de velocidades relativistas, debe nombrar su marco de referencia. – ¿Su velocidad relativa medida por quién? ¿Alguien en uno de los objetos? ¿Alguien en un planeta todavía en pie entre ellos? ¿Alguien en una nave espacial que viaja cerca de la velocidad de la luz lejos de ellos? En cada uno de esos casos, la respuesta será diferente.

Debe tener cuidado con los marcos de referencia.

¿El primer objeto es viajar en relación con qué? ¿Dónde está el observador?

Primero, no hagamos que viajen a la velocidad de la luz en relación con nada. Si lo hacen, los objetos deben estar sin masa y no experimentarán el paso del tiempo. Entonces, hagamos que se muevan rápido pero no en c en un marco inercial.

¿Está buscando la velocidad relativa entre dos objetos que aparecen en un marco de referencia que se originaron en un origen y tienen vectores de velocidad que están en ángulo recto y determinan sus magnitudes de velocidad relativa desde la perspectiva de un observador en un punto estacionario en el marco de referencia del origen? Si ese es el caso, la velocidad relativa parecería para el observador ser [matemática] \ sqrt {2} [/ matemática] veces la velocidad de uno de los objetos en relación con el observador. Tenga en cuenta que la restricción en la velocidad relativa de dos objetos desde la perspectiva de un observador no es c.

Desde el marco de referencia de uno de los objetos, es un poco más complicado.

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