Imagine un disco girando a la velocidad de la luz que también se mueve a la velocidad de la luz. ¿Qué pasaría con los bordes que son paralelos a la dirección del movimiento?

La frase “girar a la velocidad de la luz” no tiene sentido: “girar” es la rotación angular, la velocidad de la luz es la velocidad lineal.

Pero, en cualquier caso, nada con masa puede viajar a la velocidad de la luz, por lo que su disco debe moverse a una velocidad inferior a la de la luz.

Para un observador que observa el disco pasar por encima de ellos, la naturaleza de la relatividad significa que el tiempo a bordo del disco parece haberse reducido a un arrastre … eso daría como resultado que el disco gire mucho más lentamente, y ninguno de sus bordes se movería. más rápido que la luz por eso.

Para alguien que viaja junto con el disco, su propio marco de referencia se considera estacionario, por lo que el disco todavía puede girar lo suficientemente rápido como para que los bordes funcionen a una velocidad NO MUCHA.

Básicamente, nada termina yendo más rápido que la luz desde la perspectiva de nadie.

Así es como el 100% de este tipo de preguntas terminan.

Cosas extrañas y maravillosas relativistas sucederían.

Supongo que el disco tiene una masa con radio finito, r, y la velocidad angular, [matemática] \ omega [/ matemática], es tal que el borde exterior se desplaza a la velocidad [matemática] v = r \ omega [/ matemática ] Además, que el plano del disco está alineado para ser paralelo a la dirección del movimiento.

En primer lugar, tanto la velocidad de todo el disco como la velocidad de cualquier parte constituyente no pueden ser la velocidad de la luz en relación con cualquier otra cosa, pero supongamos que está justo debajo, digamos el 99.999% de c.

El movimiento lineal de todo el disco estaría bien. Si tuviera suficiente energía para acelerar el disco hasta 0.99999 c en relación con, digamos, la Tierra, entonces navegaría perfectamente a esta velocidad sin consecuencias (en el vacío).

Sin embargo, debido a la naturaleza aceleradora del movimiento circular del disco que gira, algunas fuerzas serias estarían involucradas.

Si r = 1 m, por ejemplo, la velocidad angular sería una increíble [matemática] \ omega [/ matemática] ~ [matemática] 300 [/ matemática] millones de radianes por segundo. Esto se convierte en alrededor de 48 millones de rotaciones por segundo. ¡Eso es enorme!

A esta velocidad, la estructura material del disco se desmoronaría debido a la inercia masiva causada por la fuerza centrípeta.

Además, partes del disco en extremos opuestos del diámetro entre sí están viajando en direcciones opuestas. Sin embargo, dado que las velocidades no pueden simplemente sumar (porque la velocidad relativa sería> c, lo cual es imposible), se producirían grandes efectos relativistas, como la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo.

Esencialmente, hay una razón por la cual las cosas no giran tan rápido.

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