¿Cómo podemos estar tan seguros de que la velocidad de la luz es la velocidad máxima que puede tener cualquier objeto?

Sabemos que ningún objeto ordinario con una masa de reposo distinta de cero puede ir más rápido que la luz debido a la relación entre la energía cinética y la velocidad. En física clásica era [matemáticas] E_K = \ frac {1} {2} mv ^ 2 [/ matemáticas] donde m es la masa (que es naturalmente constante), mientras que en relatividad es [matemáticas] m (\ gamma (v ) -1) [/ math] (donde m es específicamente la masa en reposo). La función [math] \ gamma (v) = 1 / \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2} [/ math] aparece una y otra vez en relatividad y tiene una singularidad en c: se aproxima al infinito a medida que v se acerca C. Eso significa que tendrías que inyectar una cantidad infinita de energía solo para llegar a c, y ir más allá es casi seguro que no sea sensato. Y esto ha sido bien probado en aceleradores de partículas. Por ejemplo, el antiguo acelerador LEP podría dar un electrón 209 GeV = 3.35E-8 J de energía cinética, suficiente para acelerarlo a 903 * c bajo la física clásica, pero efectivamente no pasó de c.

Entonces una partícula FTL tendría que ser realmente exótica. Si tuviera uno, podría saberlo al configurar una contrarreloj entre dos relojes que se habían sincronizado previamente para dar c para un fotón. (La velocidad unidireccional de la luz se define como c en relatividad). Hasta ahora, en el zoológico de partículas que hemos descubierto, no hemos encontrado ninguna.

Además, no lo esperamos seriamente porque rompería el principio de relatividad o la causalidad misma. Vea la respuesta de Mark Barton a ¿Por qué viajar más rápido que la luz significa que irá al futuro?

La velocidad de la luz no es la velocidad máxima que puede tener una partícula, sino que es una especie de barrera, no se puede cruzar la velocidad de la luz de ninguna manera. Existen estas partículas hipotéticas, llamadas taquiones , que tienen velocidades más rápidas que la velocidad de la luz. Estas partículas no pueden interactuar con las partículas más lentamente que la velocidad de la luz ya que la barrera de la velocidad de la luz no se puede cruzar.

Una partícula con masa de reposo real no puede exceder la velocidad de la luz es el resultado de la teoría especial de la relatividad, una de las teorías establecidas de la física. Ha pasado con éxito la prueba del experimento. Si encuentra que alguna partícula viaja más rápido que la luz, seguramente obtendrá un nobel.

Hay una partícula llamada Tachyon. propuesto en teoría que tiene masa de descanso imaginaria. No puede viajar más lento que la velocidad de la luz. Sin embargo, el taquión es una partícula hipotética y nunca se ha observado. La mayoría de los físicos creen que no existe.

More Interesting

¿Qué pasaría si pudiera hacer que un objeto del tamaño de una sandía grande gire en un círculo de diez pies al 99% de la velocidad de la luz en relación con el sol?

Debido a que el vacío tiene propiedades específicas y la luz viaja a una velocidad constante en el vacío, ¿puede el vacío ser el marco de referencia universal? ¿Por qué o por qué no?

¿Por qué algo que viaja a la velocidad de la luz c tiene el mismo valor para su velocidad para todos los observadores inerciales?

Si puedo caminar a la velocidad de la luz, entonces decido correr, ¿me muevo más rápido que la velocidad de la luz cuando estoy corriendo?

Si la velocidad del sol alrededor de la galaxia es de 200 km / s, ¿eso no hace que la velocidad de una sonda que se dirige hacia otra estrella sea más de 200, independientemente de la velocidad con la que viaja?

¿Qué se entiende por luz?

Si pudiéramos enviar una sonda a Proxima b a la mitad de la velocidad de la luz, ¿cuánto tiempo pasaría en la Tierra? ¿Sería simplemente el doble de la distancia del año luz, o la dilatación del tiempo afectaría nuestra percepción?

En relatividad, ¿por qué decimos que la velocidad de la luz es constante en el espacio-tiempo, pero cuando la luz no está en el vacío (como en el agua o los diamantes), su velocidad disminuye?

Dado que no se escapa la luz de un agujero negro, ¿es posible que la atracción gravitacional de un agujero negro, una vez dentro de sí mismo, cree su propia "velocidad de la luz"?

¿Es realmente cierto que los objetos con masa pueden acercarse arbitrariamente a la velocidad de la luz sin alcanzarla?

¿Es imposible viajar en el tiempo en comparación con viajar en el futuro?

¿Cómo sabemos que envejeceremos lentamente cuando nos movamos en un vehículo que se acerca a la velocidad de la luz?

Si la velocidad de la luz cambiara en el universo, ¿hay alguna forma de saberlo?

¿Cómo sería el universo como un fotón (viajando a la velocidad de la luz como un objeto sin masa)?

¿Por qué la velocidad de la luz parece la misma para todos los observadores?