¿Por qué es la velocidad de la luz independiente del marco de referencia y por qué no es la velocidad de paso del tiempo tomado como una constante?

Hable acerca de la velocidad de la luz e inevitablemente conduce al hecho de que las ecuaciones de Maxwell realmente predicen la velocidad de la luz. Lo que no se dio cuenta es que a menudo la ecuación utilizada por Maxwell para derivar la velocidad de la luz era una ecuación de onda. Por lo tanto, la predicción de la velocidad de la luz se basó, intencionalmente o no, en la premisa de que era una ola y que su velocidad se regía por las propiedades del medio a través del cual se movía, que eran la permitividad del espacio y la permeabilidad. del espacio. Estos términos, a su vez podrían ser equiparados con los campos eléctricos y magnéticos.

Uno de los problemas de la física moderna es que el electromagnetismo ha sido tratado como algo que está en una categoría diferente de los fenómenos físicos ordinarios. En lugar de considerar el electromagnetismo como un fenómeno ondulatorio, se lo trata como cualquier otra materia sólida y se presentaron explicaciones como la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo para explicar el hecho de que su velocidad era constante. El descubrimiento de los cuantos o fotones constantes y ligeros de Planck parecía dar credibilidad a esta teoría.

Michelson y Morley experimento de pareció confirmar el hecho de que la velocidad de la luz era invariable en todas las direcciones sin tener en cuenta el movimiento de la tierra f. La relatividad especial de Einstein se justificó porque definió la relación entre los marcos de referencia móviles utilizando las transformaciones de Lorentz. por el cual el tiempo, la longitud y la masa relativista cambian para un objeto en movimiento.

Hoy es cada vez más evidente que la probabilidad de la existencia de un medio que impregne todo el Universo es mayor que en cualquier otro momento desde que se propusieron por primera vez otras teorías. Baso mi afirmación en los siguientes desarrollos: según Newton, la luz estaba compuesta de partículas y su teoría fue bastante exitosa, excepto que no podía explicar la interferencia y, por lo tanto, fue reemplazada por el concepto de Maxwell , “ondas en un campo electromagnético”, que fue ampliamente aceptado en La comunidad científica hasta el advenimiento del efecto fotoeléctrico que no podía explicarse por las ondas y fue reemplazado por la teoría cuántica que consideraba que los fotones eran ondas / partículas. Desafortunadamente, esta teoría a su vez no podía explicar ciertas anomalías en los niveles de energía del hidrógeno. El átomo, incluido el desplazamiento de Lamb, fue reemplazado por la electrodinámica cuántica, donde los fotones se ven como modos de excitación del campo electromagnético cuántico. El último desarrollo, a saber, que los fotones son los modos de excitación del campo electromagnético es el más interesante, ya que incluye el fenómeno de ‘partículas virtuales’. La totalidad de la física moderna está impregnada por la existencia de ‘partículas virtuales’. Por ejemplo, la fuerza fuerte que une el núcleo se debe al intercambio de partículas virtuales. De hecho, las partículas mismas se mantienen unidas por el intercambio de interacciones ‘partículas virtuales’. Así, las ‘partículas virtuales’ forman la base de la física moderna.

Qué tipo de medio tendría que ser el éter moderno y qué cualidades tendría que poseer para cumplir con todos estos requisitos. La respuesta más obvia considerando los hallazgos de la física moderna sería un medio de ‘partícula virtual’. A la pregunta de qué partícula? La respuesta tendría que ser fotones. La elección de los fotones, ya que unificaría los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola propiedad unificada, explicaría de un golpe adecuadamente cómo se propaga el electromagnetismo, explicaría la gravedad, explicaría los neutrinos y la superconductividad. Aquí hay una explicación de la teoría Gestalt Aether:

En resumen, tal éter consistiría en innumerables puntos de solenoide más o menos fijos que tienen la capacidad de orientarse en 360 grados en la dirección de propagación de cualquier radiación electromagnética (fotones), formando una línea cuyos extremos descansan en el infinito. La teoría es que la luz temprana quedó atrapada dentro de los límites del Universo, ya que se extendió más y más con el Universo en expansión, es razonable suponer que impregna todo el Universo, mientras que al mismo tiempo disminuye en intensidad. A medida que el área sobre la cual estos fotones aumentaron la luz empezó a desvanecerse y la energía perder, hasta que en el punto más alejado de la expansión del universo, la luz desapareció, pero todavía estaba allí. La luz había perdido tanta energía que, aunque conservaba su estructura, era prácticamente indetectable. Tenía energías tan bajas (del orden de [matemáticas] [matemáticas] 10 ^ {- 40} [/ matemáticas] [/ matemáticas] J que era prácticamente indetectable. Este es el éter fotónico virtual que impregna todo el Universo. Considere por un momento, las propiedades de tal ‘éter fotónico virtual’ serían: invisible, inodoro, sin masa, insípido, incoloro, eléctricamente neutro y lo más importante de todo sería indetectable y podría atravesar la materia como si lo hiciera no existe. Dado que el éter tiene energías tan bajas, significa que puede pasar a través de la materia como si no existiera, ningún átomo o electrón tendría un uso para energías tan bajas. Lo más importante a recordar es que a través de todo esto la estructura física del fotón se mantuvo sin cambios. Para recapitular el modelo GAT del fotón:

Dado que el electrón es una unidad de energía eléctrica, lo que podría ser más probable es que regula su energía emitiendo o absorbiendo pulsos de energía eléctrica. Estos pulsos de energía pueden tomar la forma de bandas de energía que se polarizan eléctricamente:

[URL = photonemission1.jpg] [img ancho = 371 altura = 184]

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Un resultado de la polarización es que la energía eléctrica toma la forma de un solenoide, lo que hace que el fotón sea sin masa y eléctricamente neutro:

[URL = photonemission.jpg] [img ancho = 400 alto = 211]

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Una descripción de cómo se vería un fotón:

[URL = photon.jpg] [img ancho = 354 alto = 386]

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Volviendo por un momento a los problemas planteados por la propagación de la luz. SI la luz fuera una partícula, no habría problema con su propagación a través del vacío, está bien establecido que cuando se arroja una piedra en el espacio donde prevalece un vacío, viajará para siempre, y por un corto tiempo con la afirmación de Sir Isaac Newton de que la luz estaba compuesta de partículas, parecía que el problema de la propagación de la luz había sido resuelto. Sin embargo, las cosas no resultaron tan simples como eso. Luz a medida que viaja a través del espacio disipada en conformidad con la ley del cuadrado inverso. Esto significaba que la luz tenía propiedades de onda y, por lo tanto, para viajar de un lugar a otro requeriría un medio. Sin embargo, el problema no termina ahí, ya que con la formulación y validación del efecto fotoeléctrico se encontró que la luz posee una propiedad más singular, es capaz de mantener su energía o la identidad individual durante el tiempo que existe. Esto significa que incluso si la luz ha estado viajando durante millones o incluso miles de millones de años luz, su identidad o energía original no cambiaría. Cómo es esto posible ? Parece estar en contravención de todas las ideas disponibles para la mente humana. Y AÚN AQUÍ por primera vez se le da una explicación completamente común y aceptable basada en una de las fórmulas matemáticas más antiguas que existen: TOTA IN SUMMA EST o TOTA ERGO SUM (El Total es la suma y: el Total es, por lo tanto, la suma) .

Volviendo al modelo GAT del fotón que se muestra arriba, notará que el electrón emite bandas de energía eléctrica que forman el fotón, estas bandas de energía están separadas por espacios que constituyen un di-eléctrico casi perfecto. Esto a su vez significa que todo el fotón constituye un condensador o condensador (que también da lugar a la formación de solenoides) que puede ALMACENAR energía durante largos períodos de tiempo. Así es como la foto es capaz de mantener su identidad o energía.

Así, una vez que un electrón emite un fotón, los fotones del ‘éter de fotón virtual’ se forman en una línea cuyos extremos descansan en el infinito Y (esto es importante) la energía del fotón viaja a lo largo de esta línea de ‘fotones virtuales’. Esta es la razón por la que la velocidad de la luz es constante. No es el fotón mismo el que viaja, es su energía la que se transporta. A medida que la energía del fotón se mueve a lo largo de la línea de ‘fotones virtuales’ alineados, se disipa a los fotones virtuales que lo rodean por todos los lados. Así, cada uno de los fotones que rodean al fotón real es promovido a la energía de un fotón real. Por lo tanto, la energía TOTAL de cada fotón en la línea de propagación se pasa al ‘fotón virtual’ al lado. Cómo es esto posible ? Para entender este concepto es necesario una vez por todas para descartar la antigua definición de emisión de fotón como un asunto de una sola OFF. Se emite un fotón, el electrón vuelve a su estado de reposo y después de un período indeterminable se absorbe y emite otro fotón, y así sucesivamente. ESE NO ES EL CASO. La emisión y absorción de fotones es un proceso dinámico. Cuando un átomo se irradia con radiación de electrones está en un estado constante de excitación, oscila hacia atrás y adelante de absorción y de emisión de fotones en la misma frecuencia de la luz que se irradiándola. Aquí es donde el lema TOTA SUMMA ERGO entra en juego. El electrón (en efecto) realiza un seguimiento de la cantidad de fotones que está emitiendo, por lo tanto, es posible calcular con precisión qué tan lejos viajará ese fotón (o serie de fotones), y dependiendo de si es luz coherente o incoherente que está siendo emitida) también para calcular con exactitud en qué medida y en qué medida se extenderá. Esto también hace posible comprender cómo los fotones pueden dejar de existir repentinamente (es decir, fusionarse con el ‘éter fotónico virtual’ que los rodea) sin disminuir gradualmente la energía. Solo se puede transmitir toda la energía del fotón real, no una fracción. Por lo tanto, cuando la energía cae por debajo de ese umbral, en efecto no queda energía y todo vuelve al estado de “éter de fotón virtual”. De este modo se conserva la energía, lo que todavía existe existe.

Esta teoría explica de forma muy precisa la dispersión de la luz de acuerdo a la ley del cuadrado inverso. Al igual que en una onda clásica, es la energía del fotón la que viaja, no el fotón en sí, la diferencia es que cada fotón individual mantiene su energía intacta.

Einstein no trabajó de forma aislada. Otros antes que él, incluidos Lorentz y Poincaré, trabajaron para tratar de resolver un problema: el hecho de que las ecuaciones de electrodinámica de Maxwell predijeron una velocidad específica de la luz. (Entonces Einstein no solo sacó la constancia de la velocidad de la luz de su sombrero).

¿Por qué es esto un problema? Porque las ecuaciones de Maxwell se presumieron válidas independientemente del movimiento del experimentador. Y el famoso experimento llevado a cabo por Michelson y Morley en la década de 1880 demostró que este es realmente el caso: la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones en un laboratorio terrestre, independientemente del hecho de que la Tierra se está moviendo.

La resolución del problema implicado el cambio de la relación geométrica presunta entre los sistemas de referencia que se mueve, a partir de la versión “intuitiva” (Transformación de Galileo) a la versión “relativista” (transformaciones de Lorentz).

En un lenguaje más moderno, podemos decir que las transformaciones más generales de preservación de la longitud (ver más abajo) que dejan invariantes las leyes (bien conocidas, confirmadas experimentalmente) del electromagnetismo serían la familia de las transformaciones de Lorentz. Cualquier otra transformación significaría que dos observadores que se mueven entre sí experimentan diferentes versiones de electromagnetismo, que no es lo que observamos.

(Acerca de las transformaciones que conservan la longitud: un grupo aún mayor de transformaciones, transformaciones conformes, también dejan las leyes del electromagnetismo sin cambios. Sin embargo, si permitimos tales transformaciones, dos observadores con palos de medición idénticos, después de viajar por diferentes rutas y luego reunirse nuevamente, puede encontrar que la longitud de sus barras de medidor ya no es la misma).

Por cierto, la relatividad especial a menudo se malinterpreta, lo que lleva a las personas a creer que nada puede moverse más rápido que la luz. Ese no es el caso: la teoría permite partículas más rápidas que la luz (incluso tienen un nombre: taquiones). Lo que no es posible es acelerar una partícula más lenta que la luz (a veces llamada “retraso”) para convertirse en un taquión o viceversa. Las transformaciones de Lorentz transforman velocidades más lentas que la luz en velocidades más lentas que la luz; más rápido que la luz en las velocidades más rápidas que las velocidades de luz; y deja sola la velocidad de la luz. Tenemos buenas razones para creer que los taquiones no existen (para empezar, podrían usarse para enviar mensajes al pasado, violando la causalidad), pero la razón no es la relatividad especial.

Una vista alternativa; Los corpúsculos de luz (fotones) son creados y sostenidos por un medio universal que lo abarca todo y que llena todo el espacio fuera de los núcleos de materia 3D de fotones y está hecho de cuantos de materia. Universal medianas mueve fotones a la velocidad lineal más alta posible (y por tanto constante) a través de sí mismo. La velocidad lineal del fotón es con respecto a (densidad de distorsión en) la estructura del medio universal. En un intervalo de tiempo constante, el fotón atraviesa cierto número de formaciones estructurales en un medio universal, independientemente de las distorsiones que contiene. Un marco de referencia tiene su único distorsión densidad. velocidad lineal de fotones siempre mantendrá su velocidad constante con independencia de las distorsiones en medio universal de marco de referencia, a través del cual pasa la luz. Sin embargo, para un observador externo puede parecer que la velocidad lineal de la luz ha cambiado. ver: Velocidad lineal de la luz y el capítulo 4 de ‘MATERIA (reexaminada)’.

La razón para elegir la velocidad de la luz como la constante en lugar de la “tasa de cambio de tiempo” es la definición del marco de referencia en sí. Hay que recordar que en la relatividad el tiempo no es solo un parámetro, como en la mecánica clásica, sino una coordenada, una parte integral del marco de referencia. Las transformaciones de Lorentz nos dicen cómo cambiar de un marco de referencia inercial a otro en el caso más general, asumiendo que esos marcos de referencia no comparten ningún eje. Decir que la “tasa de cambio por tiempo” permanece constante es lo mismo que decir que todos los marcos de referencia comparten una de sus coordenadas, por lo tanto, no son diferentes en el caso general estricto. Ahora, si uno permite que las cuatro coordenadas difieran, sucede que la velocidad de la luz permanece constante. Que contiene una simetría elegante y hermosa, ya que la velocidad es solo la relación entre las coordenadas espaciales y temporales. Por lo tanto, que la velocidad de la luz es constante nos dice algo profundo sobre marcos de referencia inercial: nos dice la proporción adecuada entre sus coordenadas espaciales y temporales.

Einstein asumió el principio de equivalencia: todos los marcos de referencia inerciales son iguales, no hay un marco privilegiado, no hay “descanso absoluto”. Ahora, Einstein también sabía, por los experimentos de Michelson, que no hay medio en el que se propaguen las ondas de luz. Ahora, si la velocidad de la luz fuera diferente en diferentes cuadros inerciales, entonces podría usarse para distinguirlos, por ejemplo, para encontrar el único cuadro “absolutamente en reposo” en el que la luz se propaga simétricamente, con la misma velocidad en todas las direcciones. Y esto estaría en contradicción con el principio de equivalencia supuesto. Por lo tanto, concluyó, que la velocidad de la luz debe ser la misma en todos los marcos de referencia.

Asumimos que el tiempo es localmente constante, ¿cómo podemos medirlo? Si comparamos nuestro reloj con los relojes en otros marcos de referencia, habrá discrepancias. El tiempo siempre parece pasar a la misma velocidad a nivel local debido a que la velocidad a la que se lleva a cabo la acción cuántica determina la velocidad de todo lo demás. Si no pasó nada localmente por un millón de años que no podía notarlo. El tiempo no tiene significado entre los eventos cuánticos. Solo hay pedidos.

En relatividad, ambas cosas son ciertas, la velocidad de la luz se mide localmente y el tiempo se dilata relativamente. Suponiendo que el anterior, lo que sugiere la medición, exigió este último.

Umm … voy a tratar de reformular su punto de vista.

Paso 1: Velocidad de Take de la luz a ser una constante absoluta independencia de cualquier marco relativa

Paso 2: Deduzca lo que sucedería en algunos casos obsoletos si la velocidad de la luz necesita ser absolutamente constante (como sabe: marcación de tiempo, contracción de longitud, diferente orden de eventos para diferentes observadores según la teoría especial de la relatividad).

El punto es que incluso si se preguntaría por qué Einstien velocidad de ligh es constante: se le pedirá que lea Maxwell y las ecuaciones de Maxwell eran independientemente del movimiento de la fuente o de ti observador. Accidentalmente no importó, ya que más tarde se descubrió que la velocidad de la luz es constante en todos los cuadros relativos. No hay por qué, ony lo que ahora …….

La teoría de cuerdas es la búsqueda de una explicación sobre esto, que representan los fotones como cadenas abiertas (en su mayoría hay cuerdas cerradas).

El límite absoluto de la velocidad de la luz, y su independencia del marco de referencia, se ha verificado de forma experimental y exhaustiva. Esto no es una hipótesis, es un hecho establecido.

Incluso si contesto a su pregunta, parece que no va a entender la respuesta por lo que si se quiere entender la motivación de la relatividad especial, primero hay que estudiar y comprender el experimento de Michelson-Morley a fondo.

Y tenga especial cuidado al estudiar las ecuaciones de transformación de Lorentz , toda esta información está en Wikipedia y Youtube. Si lo intentas y aún te quedas atascado, ¡vuelve y tal vez te saquemos!

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