Cuando estoy en un automóvil que viaja a 50 km / h y lanzo una pelota hacia adelante a 50 km / h, la pelota debe viajar a 100 km / h. ¿Por qué esto no se aplica a la luz?

La contracción de longitud es la respuesta a su pregunta en resumen

Cuando un objeto comienza a moverse en una dirección particular, su longitud parece estar disminuyendo [en la misma dirección] a la persona que está en reposo [o el marco de referencia inercial].
Si bien no es significativo a velocidades normales, a la velocidad de la luz puede hacer que desaparezca la longitud del objeto

es dado por

”

dónde
L 0 es la longitud adecuada (la longitud del objeto en su marco de descanso), L es la longitud observada por un observador en movimiento relativo con respecto al objeto, v es la velocidad relativa entre el observador y el objeto en movimiento, c es la velocidad de la luz,
y el factor de Lorentz , γ (v) , se define como

En esta ecuación se supone que el objeto es paralelo a su línea de movimiento ”

simplemente coloque ac en lugar de v en la ecuación anterior y obtendrá L = 0

Ahora volvamos a su pregunta.

Suposición: ” Cuando estoy en un automóvil que viaja a 50 km / h y lanzo una pelota hacia adelante a 50 km / h, la pelota debe viajar a 100 km / h”.
BIEN LIGERAMENTE INCORRECTO . Es posible que ahora pueda comprenderlo usted mismo de qué manera. Bueno, cuando te mueves tu longitud ______ [llena el espacio en blanco]
velocidad = distancia recorrida / tiempo

(Suponiendo desplazamiento lineal)

Distancia recorrida = punto final – punto inicial
punto final [que generalmente medimos] = punto final [esperado]
pero en realidad
punto final [que generalmente medimos] y es así debido a la longitud ______

todas estas matemáticas básicas nos dicen que tu velocidad se redujo ligeramente, ahora tienes una comprensión básica de por qué tu velocidad se redujo

La transformación de Lorentz te dirá la cosa exacta, sin embargo Jonathan Day lo ha explicado bien
Lo acortaré

(50 + 50) / [1+ (50.50 / c ^ 2)] = 100 (aplicación)
pero (50 + c) / [1+ (50.c / c ^ 2)] = c

Espero eso ayude.

Una vista alternativa; Los corpúsculos de luz (fotones) son creados y movidos por el medio universal circundante. Su movimiento no tiene relación con el cuerpo fuente (región desde la cual comienza la radiación) o con el cuerpo receptor. Es esencial para la estabilidad del fotón y el medio universal mantener la velocidad lineal del fotón a un valor constante crítico. ver Velocidad lineal de la luz y el capítulo 4 de ‘MATERIA (reexaminada)’. Por lo tanto, el movimiento de la luz del flash no afectará la luz, que se origina a partir de ella.

En realidad, se aplica a todas las ondas, no solo a la luz. Ondas sonoras, por ejemplo.

Esta es la base del efecto Doppler. Las ondas se propagan a velocidades fijas en medios y su intento de adición de velocidad solo cambia la longitud de onda, no la velocidad.

Hay muchas respuestas, que en su mayoría son reordenamientos de la misma cosa. Entonces, lo que voy a decir se elige para facilitar la comprensión. En lugar de rigor.

Un fotón no es una partícula, como una bola, es una onda en la estructura electromagnética del espacio. Viaja a la velocidad característica de las ondas en el espacio. Así como las ondas en el agua viajan a su propia velocidad característica. Si creo una ola dejando caer un peso en el agua, esencialmente inmóvil, y hago una ola similar al pasar en un bote a motor, moviéndome muy rápido, la ola se mueve a la misma velocidad. Las olas que salen de la lancha se extienden mucho más lentamente de lo que viaja el bote, mientras que viajan mucho más rápido que la piedra que arrojé. Es el medio, no el origen, lo que determina la velocidad.

(Hay muchos problemas con esta analogía, particularmente si miras muy de cerca lo que está sucediendo en el agua. Pero espero que aclare el punto. No lo lleves demasiado lejos).

Relatividad. Si lanzas una pelota a 50 mph desde un vehículo que se mueve exactamente a la misma velocidad, entonces simplemente viajarán a la misma velocidad, lado a lado. Para que “avance” a 50 mph en relación con usted, en realidad tendría que lanzarlo a 100 mph. En este punto, para ti, moviéndote a 50 mph, verías que la pelota se mueve a 50 mph, pero para alguien que se quede quieto a 0 mph, vería que la pelota se mueve a 100 mph.

La velocidad de la luz es constante en su mayor parte (nuestra atmósfera puede reducirla minuciosamente), por lo que es imposible, hasta donde sabemos, hacer que esa onda de luz se mueva más rápido en relación con nosotros.

Sin embargo, soy un psicólogo importante, así que no pienses en mí como un experto de ninguna manera. ¿Alguna maestría en física para confirmar mi idea?