¿Cómo viaja la luz a la velocidad de la luz (como de dónde obtiene toda la energía)?

A2A

Primero alguna información básica

[matemáticas] \ text {La ecuación de onda nos dirá} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ boxed {\ dfrac {\ partial ^ 2u} {\ partial t ^ 2} = v ^ 2 \ dfrac {\ partial ^ 2u} {\ partial x ^ 2} = v ^ 2 \ nabla ^ 2u} \ qquad \ text {v es la velocidad de la onda} [/ math]

Y u es una función de onda y generalmente [math] v = \ sqrt {\ frac {T} {\ rho}} [/ math] donde T es la tensión en la cuerda y [math] \ rho [/ math] es la densidad del material .

Donde como en el electromagnetismo

[matemáticas] \ displaystyle \ boxed {\ dfrac {\ partial ^ 2 \ vec {B}} {\ partial t ^ 2} = \ frac {1} {\ epsilon_0 \ mu_0} \ nabla ^ 2 \ vec {B}} [/matemáticas]

Y [matemáticas] \ frac {1} {\ epsilon_0 \ mu_0} \ implica {c ^ 2} [/ matemáticas]

c es la velocidad de la luz.

Ahora el postulado STR dice que nada de la otra luz puede viajar a la velocidad [matemática] C = 3 \ por 10 ^ 8 ms ^ {- 1} [/ matemática] en el vacío.

Entonces, ¿cuál es la conclusión ?, la luz es una onda electromagnética y, según la ecuación, su velocidad es c.

Este es el “Por qué” la luz viaja a la velocidad de la luz.

Pero la pregunta es “¿Cómo?”

Maxwell desarrolló la teoría del campo donde, por ejemplo, el campo eléctrico de un electrón se extiende por todo el espacio de este universo y la perturbación o fluctuación viaja a la velocidad de la luz.

La misma analogía que , si atravesamos un guijarro en un estanque de agua quieta, la onda de agua se genera después de que la pelota golpea el agua, pero el agua estaba presente antes de que el guijarro golpee el agua. Pero después de golpear la ola o la perturbación, se mueven con cierta velocidad y esa velocidad depende de la tensión superficial y la gravedad del agua, y a menudo se les llama ondas de gravedad.

Ahora viene la pregunta, entonces, ¿qué determina la velocidad de la luz?

Bueno, según la ecuación, es [matemáticas] \ epsilon_0 \ text {&} \ mu_0 [/ matemáticas] pero estas son solo constantes de proporcionalidad derivadas de experimentos electrostáticos y magnetostáticos, y el físico considera que el espacio-tiempo es homogéneo e isotrópico, entonces, el valor de estas dos cantidades nunca cambia y tampoco varía con el tiempo.

Lo que implica que es solo porque la onda puede viajar a través del espacio vacío y es homogeneidad, por lo que la velocidad de la luz también es homogénea en el universo y también isotrópica.

Entonces, es solo la propiedad del espacio por la cual una perturbación en un campo electromagnético viaja a la velocidad de la luz.

Espero, hice algunos puntos

Saludos,

[matemáticas] Vivek [/ matemáticas]

La luz misma es una forma de energía y la energía no necesita energía para realizar ninguna tarea. La luz se emite desde la fuente como energía y viaja hasta convertirse en otra forma.