Bueno, seamos muy precisos sobre lo que estamos tratando aquí. Hablando experimentalmente, se ha demostrado la luz lenta (que viaja a unos 17 metros por segundo). Sin embargo, una hazaña tan notable ocurre cuando se diferencian entre dos tipos de velocidad que se sabe que poseen los haces de luz: velocidad de grupo y velocidad de fase. Se ha demostrado que la luz lenta en el experimento ocurre cuando afecta la velocidad del grupo. También es posible afectar la velocidad de fase, usando la ley de Snell para reflejar sus condiciones, aunque eso requeriría un medio con un índice de refracción realmente alto, ya que la velocidad del sonido en el aire es de aproximadamente [matemática] 10 ^ {- 6} \ cdot c [/ math], necesitaríamos un material con un índice de 1,000,000, muy por encima del máximo de 38.6 que hemos alcanzado (fuente: Metamaterial rompe el registro de refracción), e incluso eso solo es válido para alta frecuencia ligero. El mejor índice de refracción para la luz visible es un escaso 2,496 para el dióxido de titanio, que yo sepa.
Generalmente hablando, la velocidad de fase es el tipo de velocidad en la que las personas piensan intuitivamente cuando piensan en la velocidad; se podría considerar como la velocidad del frente de onda, la velocidad de la cabeza de la ola. Sin embargo, la velocidad de grupo ocurre cuando tiene algunas ondas superpuestas entre sí: la definición matemática de velocidad de grupo desafía una explicación intuitiva, pero en esencia puede pensar en ella como la velocidad de la nueva onda formada por la superposición de sus ondas originales . En medios con índice de refracción constante, la velocidad del grupo y la velocidad de fase son iguales: difieren solo cuando el índice de refracción no es constante, es decir, en la atmósfera, donde el índice de refracción de la luz cambia (gradualmente, pero lo hace) en función de altura.
Menciono todo esto porque hay muchas sutilezas involucradas antes de que alguien realmente pueda ofrecer una respuesta. ¿Se refiere al grupo o la velocidad de fase en su pregunta? ¿Estás hablando de cómo sería para un observador fuera del medio o instalado dentro? ¿Se pregunta cómo sería si la velocidad de fase de la luz (cuyo valor en el aire es solo [matemática] c [/ matemática] se restableciera repentinamente a la velocidad del sonido, todas las demás cosas y leyes permanecen iguales? Para mi conveniencia (dado que tengo la sensación de que esta es una pregunta nacida de la curiosidad), trataré con la suposición de que querías decir cómo sería para las personas en un mundo donde la velocidad de fase de la luz en el vacío se ha restablecido de repente a La velocidad del sonido en el aire.
- ¿Encontraron los científicos algo más rápido que la luz?
- Si la velocidad negativa fuera posible, ¿qué significaría matemáticamente?
- A medida que la luz viaja 1 km, ¿cuánto disminuye la frecuencia debido a la expansión del universo, y esto es medible hoy?
- ¿La luz tiene masa o no? ¿Contradicción? ¿Magia?
- Los objetos no pueden moverse por el espacio más rápido que la luz. ¿Cómo sé qué tan rápido me estoy moviendo si el movimiento en el espacio es relativo?
Para empezar, experimentarías campos eléctricos y / o magnéticos mucho más fuertes . La velocidad de la luz en el vacío se rige por las leyes de Maxwell, que argumenta así:
Esos dos términos en la parte inferior son la permitividad eléctrica en el vacío y la permeabilidad magnética de un vacío. Aparecen en las ecuaciones estándar para electricidad y magnetismo respectivamente. Por lo general, ambos son realmente pequeños; sin embargo, la permitividad eléctrica generalmente se invierte en la ley de Coulomb, lo que le brinda un campo eléctrico realmente fuerte, mientras que el campo magnético, por desgracia, no es tan afortunado, ya que es directamente proporcional a la permeabilidad magnética. La ecuación anterior nos permite argumentar que son estas dos constantes las que determinan la velocidad exacta de la luz. ¿Cómo? ¿Por qué? No puedo darle explicaciones más allá del argumento por fiat: el propio Maxwell hizo la conexión solo calculando explícitamente el valor de la derecha y dándose cuenta de que coincidía perfectamente con el de la luz. Solo tendrás que confiar en mí.
Sin embargo, en este mundo, una velocidad de la luz que se reduce un millón de veces requeriría un valor mucho mayor de cualquiera de estas dos constantes. Si es la permitividad eléctrica, nuestros campos eléctricos sufrirían, cayendo mucho más rápido de lo normal. Si es la permeabilidad magnética, por otro lado, nuestros campos magnéticos crecerán mucho más fuertemente. En cualquier caso, puede esperar efectos drásticos en todas partes, desde el interior de las estrellas hasta los campos magnéticos de nuestro propio planeta.
En segundo lugar, espere efectos relativistas en todas partes . La relatividad, en este nuevo universo, aún se mantiene, excepto que ahora está bendecida con un valor indecorosamente pequeño de la velocidad de la luz. Los objetos se encogerán, a una persona en el suelo, si se mueven cerca de la velocidad del sonido. Tendrás que enfrentar la posibilidad de que los guepardos evolucionen para superar los efectos de los cambios Doppler en su visión mientras corren cerca de la mitad de la velocidad de la luz. Tendrá que rediseñar completamente sus aceleradores de partículas, ya que muchos de ellos son mucho más grandes de lo que la luz podría propagarse en un período de tiempo factible. La dilatación del tiempo hará que los relojes de los aviones sean inútiles.
El momento se descubriría mucho más grande de lo habitual, mientras que la energía en reposo se reduciría a una pequeña fracción de su gloria anterior (esto se debe a la forma de estas dos relaciones en la relatividad). Las fuerzas ordinarias – empujar, tirar – se descubrirían a sí mismas como mucho más fuertes de lo habitual, de modo que tendríamos habilidades sobrehumanas latentes en nuestras manos. Nuestros reactores nucleares dejarán de ser útiles.
Aún más extraño sería la capacidad de lograr una comunicación superluminal, ya que la velocidad del sonido en un sólido es mucho, mucho más rápida que la del aire, en realidad podría transmitir eventos antes de que sucedan a la persona en el otro extremo a través de un juego de teléfono. Sin embargo, dudo en hablar de esto, ya que todavía asumimos que nada puede viajar más rápido que la luz (lo que suponemos porque la relatividad no ha cambiado); de ser así, tendríamos que plantear una teoría completamente nueva que altere otras constantes en el universo para evitar que un sólido se precipite a través de sí mismo más rápido que la luz.
En este sentido, te presento Velocity Raptor (http://www.testtubegames.com/vel…), un juego de destello en 2D que explora cómo sería el mundo si la velocidad de la luz se volviera sorprendentemente baja a 3 mph. Es un juego bueno y desafiante que debería ilustrar mucho de lo que estoy hablando aquí.
Finalmente, espere no poder hacer esta pregunta sobre Quora. Los cables de fibra óptica y la transferencia inalámbrica de información cambiarían a cantidades ridículamente bajas: Internet, como lo conocemos, ya no podría funcionar de manera plausible.
Espero que responda tu pregunta.
