Cómo explicar la velocidad de propagación de la luz.

La verdadera pregunta es qué tan pronto puede un evento aquí tener un efecto allá. No hay espacio y tiempo por separado sino espacio-tiempo juntos. La velocidad de la luz es la relación entre el espacio y el tiempo. La distancia relativa es la velocidad de la luz por hora local. La distancia es independencia de tiempo entre localidades.

Si bien todos miden que la velocidad de la luz es la misma localmente, la velocidad de la luz es relativamente diferente y puede considerarse determinada por la velocidad relativa del tiempo. No podemos notar si nuestro tiempo es lento o rápido, ya que siempre parece ser el mismo para nosotros, por lo que medimos que la velocidad de la luz sea constante.

Si estoy cerca de una gran masa en un área con fuerte gravitación, mediré la luz que recorre la longitud de mi regla en aproximadamente un nanosegundo. Sin embargo, alguien está lejos del espacio de las grandes masas, el tiempo es relativamente más rápido, por lo que cuando vean mi experimento a través de un telescopio dirán que la luz tardó mucho más de un nanosegundo en pasar mi regla.

Si viajo muy rápido de aquí para allá, diré por mi reloj que la luz tardó mucho menos tiempo en llegar de aquí para allá, pero debido a que la luz siempre parece ir a la velocidad de la luz, debe ser que mi reloj es más lento. Cuando me acerco a la velocidad de la luz, la luz casi no tarda en llegar de aquí para allá por mi reloj. Para tener en cuenta esto, debemos decir que la distancia entre aquí y allá es relativamente más corta.

La velocidad de la luz se puede considerar la velocidad del tiempo y, por lo tanto, siempre se mide localmente. Ver la respuesta de Jim Whitescarver a ¿Viaja el tiempo a la velocidad de la luz?

La velocidad ([matemática] c [/ matemática]) de propagación de la luz (o cualquier forma de radiación electromagnética, y probablemente una serie de otros fenómenos físicos) es el resultado de resolver la ecuación de onda electromagnética en una sustancia con permeabilidad ([matemática ] \ mu [/ math]) y permitividad ([math] \ varepsilon [/ math]). La ecuación se deriva de las ecuaciones de Maxwells derivadas por James Clerk Maxwell a principios de la década de 1860. La solución produce la ecuación.

[matemáticas] c = \ frac {1} {\ sqrt {\ mu \ varepsilon}} [/ matemáticas]

Para un vacío [math] \ mu = \ mu_0, \ varepsilon = \ varepsilon_0 [/ math] y así

[matemáticas] c_0 = \ frac {1} {\ sqrt {\ mu_0 \ varepsilon_0}} = 299,792,458 [/ matemáticas] metros por segundo

cual es la velocidad de la luz en el vacío.

Las ecuaciones de Maxwell resultan ser independientes de la velocidad relativa, por lo que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores (no acelerados). Esto fue confirmado en un famoso experimento por Michelson y Morley e incorporado a la Teoría Especial de la Relatividad por Einstein.

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