¿Por qué la velocidad de la luz es tan rápida?

Desde una perspectiva humana, la velocidad de la luz es inmensa.
Comparado con la escala del universo entero, ¡es lamentablemente lento!
Todo depende de con qué lo estés comparando.

Otra pregunta podría surgir de lo que preguntas:

¿Por qué la Velocidad de la Luz (‘c’) es el valor que tiene?
¿Por qué no es más rápido o más lento?

Si la velocidad de la luz cambiara repentinamente (ya sea más rápido o más lento), ¡probablemente romperías el Universo! ‘c’ es el valor que es porque si no fuera así, todas las demás constantes fundamentales tendrían que cambiar para acomodar el cambio en ‘c’.

Entonces, ‘h’ (constante de Planck), ‘G’ (la constante gravitacional), ‘e’, ​​(la carga elemental), más algunas otras, de repente encontrarían que todos son valores incorrectos. Cada uno puede definirse en términos de las otras constantes, por lo tanto, en pocas palabras, el universo no cuadraría (¡por así decirlo!) Y podría desaparecer en un destello de lógica matemática …!

Sería un poco como esperar que la caja de cambios de su automóvil siga funcionando si decide reemplazar uno de los engranajes por otro que tenga el tamaño incorrecto …

Esto es un poco ondulado, pero debería ayudarte a hacerte la idea. Solo tómalo con un grano de sal.

[matemáticas] c [/ matemáticas] no es la velocidad más rápida. Es la única velocidad en el universo. En relatividad, hay algo llamado 4 velocidades que es,

[matemáticas] \ vec {u} = (c u_t, \ widetilde {u}) [/ matemáticas]

[math] \ widetilde {u} [/ math] es la velocidad regular (llamada 3 velocidades) a la que todos estamos acostumbrados a distanciar con el tiempo.

[matemáticas] c u_t = c \ frac {dt} {d \ tau} [/ matemáticas] sin embargo, es qué tan rápido alguien está midiendo un evento A en comparación con otra persona que está en reposo con respecto a A. Es como “la velocidad de hora”. Ignora el factor extra de c allí. Eso solo acerta las unidades.

Y, todo se vincula en una hermosa ecuación,

[matemáticas] \ vec {u} \ cdot \ vec {u} = – c ^ 2 [/ matemáticas]

A veces, “4 velocidades” puede tener una gran velocidad de tiempo y una pequeña “velocidad espacial” (velocidad regular); otras veces, puede tener una pequeña “velocidad del tiempo” y una gran “velocidad del espacio” (dilatación del tiempo cuando te mueves rápido). Pero el total siempre es [matemáticas] c [/ matemáticas]. [matemáticas] c [/ matemáticas] es la única velocidad.

Y sucede que las partículas sin masa no se mueven a tiempo. Entonces, para aquellos, la “velocidad del tiempo” es 0. Eso significa que la “velocidad del espacio” de la luz debería ser [matemática] c [/ matemática]. Por otro lado, si está parado, su “velocidad espacial” es [matemática] 0 [/ matemática], lo que significa que su “velocidad temporal” debe ser [matemática] c [/ matemática].

Entonces [math] c [/ math] no es la velocidad más rápida. Es la única velocidad. Es solo que la forma en que se distribuye esa velocidad de 4 depende de lo que estamos hablando.

La energía cinética de un cuerpo que se mueve con velocidad v está dada por (según la teoría de la relatividad):
mc ^ 2 (γ-1)
Donde γ = 1 / sqrt (1- (v / c) ^ 2)
Si dibuja un gráfico de energía cinética en blanco y negro y la velocidad v del cuerpo, observará que el cambio en la energía debido a un pequeño cambio en la velocidad es muy alto. Cuando v se aproxima a c, el cambio en la energía cinética se aproxima al infinito. Dado que el cambio en la energía es la energía que se debe dar al cuerpo para aumentar su velocidad de xm / sa ym / s, tendrá que dar una cantidad infinita de energía para que la velocidad sea igual a la velocidad de ligero. Es por esto que un cuerpo no puede alcanzar la velocidad de la luz, ya que dar energía infinita es simplemente imposible. Sin embargo, si encuentra una manera de proporcionar una cantidad infinita de energía, seguramente puede moverse a la velocidad de la luz o tal vez incluso más rápido que eso. Pero simplemente no puedes. Incluso para una partícula de masa insignificante (como un electrón) la energía requerida es infinita.

NOTA: el gráfico b / w KE y v (con v en el eje x) nunca corta la línea x = c

La velocidad de la luz depende de dos ‘cosas’. Estas cosas tienen nombres técnicos que omitiré, pero básicamente son la propiedad eléctrica y la propiedad magnética.
Si lees esa oración y dices woah … tío tranquilo … M hablando de luz … no compliques las cosas con cosas eléctricas y magnéticas … me reiría contigo … jajaja … y diría … no es eso ¿alguna cosa?
Eso es lo que descubrieron Micheal Faraday y Maxwell. Es alucinante que la luz tenga algo que ver con estas cosas. Pero es verdad.

De todos modos, se encuentra que si toma cualquier material, cada uno tiene su propio valor para esta cosa de propiedad eléctrica y la cosa de propiedad magnética.
Y cuando resuelves la ecuación, calculas que el valor máximo resulta estar en el vacío. Entonces si. la luz está limitada por estas ‘cosas’

Si nuestro universo fuera diferente (lo que significa que las cosas fundamentales como, la carga en un electrón eran diferentes), entonces claramente la velocidad de la luz sería diferente (más rápido o más lento, dependiendo de cuán diferente sea el universo)

Pero esa no es la parte rara de la luz. Una historia para otra publicación tal vez 😛

Si uno creía que el universo tenía un comienzo, la pregunta obvia era ¿qué pasó antes del comienzo? ¿Qué estaba haciendo Dios antes de hacer el mundo? ¿Estaba preparando el infierno para las personas que hicieron tales preguntas?

-Stephan Hawking

Igual que aquí. Si un cuerpo con masa finita se mueve con cierta velocidad y todas las demás condiciones en las que se realiza el experimento son iguales, entonces siga reduciendo la masa, la velocidad sigue aumentando. Esta es una explicación muy simple para entender lo que deseo decir. Entonces la luz, siendo pura forma de energía, alcanza la velocidad máxima.

Esto lleva a una pregunta muy extraña: ¿qué sucede cuando la velocidad se vuelve cero? ¿La masa está alcanzando un valor máximo? Por supuesto no. ¿Por qué? Bueno, modificaré la respuesta si puedo encontrar algún argumento contrario.

De hecho, no solo la luz se propaga en el vacío a una velocidad de la luz. Muchas otras radiaciones son las cosas más rápidas también. Por ejemplo, cualquier oscilación del campo electromagnético hace lo mismo: ondas de radio, radiación de rayos X, rayos ultravioleta e infrarrojo.
En cuanto a POR QUÉ todas estas radiaciones son las cosas más rápidas en el Universo, la respuesta a esta pregunta que solo podríamos obtener de Dios, el Creador de todas las cosas, visibles e invisibles, así como las respuestas a muchas otras preguntas: ¿POR QUÉ los neutrinos oscilan de uno en uno? sabor a otro? ¿O por qué los protones tienen carga eléctrica y los neutrones no? … etc. Para resolver el problema, tenemos que responder una pregunta más amplia: ¿POR QUÉ el mundo es TAL como es?

Los corpúsculos de luz (fotones) son las partículas de materia 3D más básicas. Se mueven rodeando el medio universal a la mayor velocidad lineal posible, sin dañar su propia estructura. Por lo tanto, esta velocidad lineal es constante y limita la velocidad lineal de la materia 3D a través del espacio. La incapacidad del medio universal para mover fotones a mayor velocidad lineal es el único factor que limita la velocidad de la luz a su valor actual. Solo los fotones pueden moverse a esta velocidad. Una partícula de materia 3D superior, cuya velocidad lineal se aproxima a la velocidad de la luz, se descompondrá en sus fotones constituyentes mucho antes de que la partícula alcance la velocidad de la luz. ver: http://vixra.org/abs/1103.0026

La luz viaja tan rápido como cualquier cosa en el universo. Hay muchos otros tipos de energía que se mueven a la velocidad de la luz o cerca de ella. Por ejemplo, ondas de radio y gravedad. La materia viaja más despacio.

Entonces la luz viaja a la velocidad que lo hace porque nada en el universo viaja más rápido.

No sabemos por qué el universo limita la energía a esta velocidad, por lo que es difícil decir si el límite de velocidad aumenta si la energía de repente viaja más rápido. Sospecho que lo haría.

Para más información como esta, sígueme a mí y a mi blog Science and Tech .

¿Hay algo que usted sepa que sea realmente infinito, algo que no sea abstracto como su amor por sus hijos?

Alguna vez se pensó que la densidad de los agujeros negros o una “singularidad” imaginada al comienzo del Big Bang podría haber sido infinita, pero el pensamiento moderno se mueve principalmente hacia una visión más finita incluso de esas cosas extremas.

No es irrazonable que la luz tenga cierta velocidad finita debido a cómo se propaga. Si observa la forma en que se comportan los campos eléctricos y magnéticos acoplados (las “ruedas” del fotón), puede ver que la constante que llamamos la velocidad de la luz surge de cómo se unen las ondas electromagnéticas.

No soy un experto, pero la teoría de la relatividad restringe la velocidad más rápida, es decir, la velocidad de la luz, como m = m0 / sqrt (1-v2 / c2).
pero de manera retorcida, puede cambiar la velocidad como s = d / t. el cambio de d cambiará automáticamente d según lo explicado por Wrap Theory

La luz no depende de alguna fuerza que hipotéticamente podría viajar más rápido que ella porque la luz misma es portadora de la fuerza electromagnética. La luz no es más que energía pura, por lo que viaja a la velocidad de los fotones, ese es el límite de velocidad universal.

Por supuesto, eso no significa que no se descubra una teoría que permita un viaje más rápido que la luz. Pero actualmente, no existe evidencia de tal fenómeno, por lo que pensar fuera de la caja y hacer teorías hipotéticas es inútil si no podemos respaldarlas con evidencia física.

La velocidad de la luz no es lo suficientemente rápida. Solo es rápido en comparación con cualquier otra cosa. Pero no nos llevará a las estrellas habitables en un tiempo razonable, ni nos permitirá explorar esta galaxia ni visitar a nuestros vecinos en la galaxia de Andrómeda. Es por eso que tantas historias modernas de ciencia ficción tienen que “inventar” FTL para hacer posible una buena aventura.

‘c’ es una constante de la naturaleza. Tiene un valor, al igual que la carga fundamental tiene un valor, la constante de la plancha tiene un valor, la constante gravitacional universal tiene un valor, etc., etc. Actualmente, no existe ninguna teoría que explique por qué estas constantes tienen los valores que tienen y son compatibles. que tal teoría pueda existir es baja.

La velocidad de la luz no define c; más bien, c define la velocidad de la luz. Cualquier partícula sin masa queda atrapada en c. Entonces, la velocidad de la luz es el valor que es simplemente porque c tiene el valor que tiene.

No es. Es solo que todo lo demás se ralentiza en masa.

La velocidad a la que viaja cuando se mide en unidades que hemos inventado (como metros y segundos) parece enorme, pero podría decirse fácilmente que su velocidad es 1, y todo lo demás viaja a una fracción de esa velocidad.

Lo vemos más rápido porque todas las cosas que hacemos, toda la química que hace que nuestros cuerpos funcionen, toda la mecánica que hace lo que pensamos de sólido, líquido y gas, está mediada por la fuerza electromagnética, cuyo portador, fotones, viajar a la velocidad de la luz. Para que podamos tener un mundo constante en el que vivir, nuestros procesos internos tienen que correr a velocidades mucho más lentas que la velocidad de los procesos subyacentes.

Por analogía, para obtener una pantalla de juego que se actualice a 60Hz, necesita múltiples procesadores que registren a varios GHz.

La velocidad de la luz es constante para cada observador, independientemente de su velocidad en relación con cualquier punto de papelería asumido.

Está controlado o limitado para cada observador para darles un entorno visual estable para ver el universo.

No es un límite de velocidad del cosmos como a algunos les gustaría creer. Pero es una constante universal para cada observador, independientemente de su velocidad en relación con cualquier punto de papelería asumido.

No, como la mayoría se confunde con la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud, son una observación observable para el observador que solo observa los objetos en movimiento en relación con ellos.

La luz son ondas de éter, similares al sonido que son ondas de aire u otro medio. Porque la velocidad de las olas depende de la propiedad de su medio. Una vez que se administra el medio, se determina la velocidad de la luz. La velocidad de la luz no es el límite de velocidad en la naturaleza. Todavía no hemos encontrado un límite de este tipo, aunque la relatividad especial afirma que cualquier velocidad no puede vencer a la velocidad de la luz, pero la relatividad de Einstein ya ha sido refutada (ver la respuesta de Xinhang Shen a ¿Quién tradujo primero la teoría de la relatividad de Einstein al inglés?).

No soy físico, así que disculpe las inexactitudes en mis declaraciones, pero tengo algunas pistas de por qué podría ser así.

Normalmente, si desea que algún objeto se mueva rápido, debe agregar una energía al proceso. Puedes imaginar un ejemplo de que quieres empujar un tren, luego necesitas mucha energía para hacerlo. Cuanto más pesado sea el objeto, más energía necesitará.

En caso de luz, su peso en estado sin movimiento es solo cero (¿o cercano a cero?). Entonces no necesitamos ninguna energía (o solo pequeña) para lograr su increíble velocidad. Creo que cualquier partícula con peso cero puede viajar muy rápido, no solo la luz. Esa es probablemente una respuesta de por qué la luz es mucho más rápida que cualquier otro objeto de masa.

¿Comparado con que?

En comparación con nuestras velocidades humanas, es muy rápido.

En comparación con las distancias en el Universo que puede cubrir durante la vida humana, es muy lento.

Todo depende de con qué lo compares.