Si un observador observa cómo una nave espacial se aproxima de frente a la velocidad de la luz, y la nave espacial enciende sus faros, ¿la luz de los faros llegará al observador antes que la nave espacial?

Si la nave espacial enciende su luz, la luz viaja de forma isotrópica y, por lo tanto, la nave espacial detectará la luz ante el observador porque la luz emitida y la nave espacial viajan una hacia la otra. Pero esto significaría que la velocidad relativa de la luz con respecto a la nave espacial es diferente en diferentes lugares como se observa desde la nave espacial, es decir, delante de la nave espacial, la velocidad es cero y detrás de la fuente de luz (hacia la nave espacial) es el doble de la velocidad de ligero. Pero ambas condiciones no son posibles porque la velocidad de la luz es constante en un solo medio.

Por lo tanto, si la distancia del observador fuera de la nave espacial es igual a la distancia del observador en la nave espacial, entonces el tiempo que les tomará a ambos observadores detectar la luz emitida será el mismo, pero no necesariamente la luz se detecta en el mismo instante porque esto es la consecuencia de dilatación del tiempo.

Independientemente de qué tan rápido se mueva un objeto, la luz se aleja de él a la velocidad de la luz. Incluso si una nave espacial se acerca a la Tierra a la velocidad de la luz (lo cual es imposible), los fotones aún se alejarán de la nave espacial en c. Como dijo Einstein:

” Si persigo un haz de luz con la velocidad c (velocidad de la luz en el vacío), debería observar un haz de luz como un campo electromagnético espacialmente oscilatorio en reposo. Sin embargo, parece que no hay tal cosa, ya sea en la base de la experiencia o de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell. Desde el principio me pareció intuitivamente claro que, juzgado desde el punto de vista de tal observador, todo tendría que suceder de acuerdo con las mismas leyes que para un observador que, en relación con el la tierra estaba en reposo. De lo contrario, ¿cómo debería saber el primer observador, es decir, ser capaz de determinar que está en un estado de movimiento rápido y uniforme? Uno ve que en esta paradoja el germen de la teoría de la relatividad especial ya es contenido “.

Como la luz viajará por delante de la nave espacial a la velocidad de la luz, llegará a la Tierra mucho antes que la nave espacial.

Ref: Cita de las notas biográficas de Einstein en “Albert Einstein, Philosopher Scientist” ed. Schilpp.

No existe tal nave espacial, porque no hay forma de que un cuerpo con masa viaje en [matemáticas] c [/ matemáticas]. Así, la luz llegará al observador antes de la nave.

Sin embargo, si hubiera alguna estructura coherente luminosa hecha de fotones libres que pudiera generar más fotones, entonces los fotones generados se convertirían en parte de la estructura y simplemente amplificarían las partes donde se generaron, ya que todos los fotones viajarían en [matemáticas] c [/ math] con la misma dirección. Luego llegarían al mismo tiempo.

Básicamente se pregunta, “si tuviera dos cosas viajando a la misma velocidad en la misma dirección, ¿cuál llegaría primero a su destino?” ¿Eso no hace que la respuesta sea obvia ahora?

Según nuestra comprensión actual del universo, solo podemos considerar el caso en que la velocidad de la nave espacial es solo un poco más lenta que la velocidad de la luz, no exactamente igual o más.

Entonces, la respuesta se vuelve obvia. La luz llega al observador antes que la nave espacial.

Si una nave espacial fuera capaz de alcanzar la velocidad de la luz, no importaría. La velocidad de la luz es constante y, por lo tanto, sobresaliría de la nave espacial a la velocidad de la luz.