Imagine un cometa superdenso y una pelota moviéndose a 0.1 m / s a ​​velocidad de la luz, en paralelo con la pelota a 20 m de distancia. ¿Se aceleraría la pelota?

Asumiré que el cometa y la bola se mueven a 0,1 m / s menos que la velocidad de la luz en relación con usted.

La respuesta corta es que sí, la pelota se acelerará, pero no se acelerará más allá de la velocidad de la luz.

En el marco de descanso del sistema cometa + bola, todo funciona de manera normal. No pueden decir que se están moviendo. Ese es el objetivo de la relatividad, y ni siquiera necesitas a Einstein para eso: Galileo ya sabía lo mismo. Entonces, la bola caerá hacia el cometa a la velocidad apropiada para la masa del cometa y la distancia inicial entre ellos.

Desde su punto de vista, la pelota seguirá acelerando, pero lo hará de manera un poco diferente. Por un lado, todo el sistema cometa + bola tendrá una longitud contraída , por lo que la bola no tendrá que caer tanto hacia el cometa como lo hace en su propio marco de descanso. Por otro lado, se dilatará el tiempo : todo se moverá más lentamente de lo normal, porque el tiempo se ralentiza para el cometa + bola en comparación con usted. Ingenuamente, eso podría verse como la gravedad “que tiene un efecto más pequeño en un objeto que se mueve rápidamente”, pero no lo es. La gravedad todavía funciona de la misma manera, es solo que el tiempo corre más lentamente, por lo que ves que la caída tarda más.

Desde su perspectiva, se comportaría exactamente como si no se movieran. Todo movimiento es relativo. Entonces, en el marco del cometa y la bola, la bola acelera hacia el cometa y probablemente rebota. No son más pesados ​​en este marco de referencia, ya que en este marco no se mueven realmente.

Ahora, desde el punto de vista de nosotros, se están moviendo cerca de c, por lo que son mucho más pesados. Sin embargo, su tiempo también corre muy lento debido a la velocidad. También están contratados por Lorentz, por lo que la distancia entre ellos es pequeña. Entonces, como hemos visto, la pelota solo ganaría una pequeña cantidad de velocidad, avanzando un poco más cerca de c, antes de golpear el cometa después de lo que es mucho tiempo para nosotros.

No ha especificado el marco de referencia en el que midió c – 0.1 = 0.9999999967 c , lo que sugiere que el autor de esta pregunta no comprende realmente la relatividad. En el marco de referencia del cometa, la bola parece estar acelerando desde el reposo, por lo que no se produce violación. Si la bola y el cometa tienen la misma velocidad inicial, entonces la bola solo ve la masa en reposo del cometa.

Una respuesta simplista aquí:

A medida que acelera un objeto cada vez más cerca de la velocidad de la luz, se necesita cada vez más energía para ganar velocidad. Acelerar a la velocidad de la luz requiere energía infinita, por lo que no se puede hacer para objetos con masa.

En otras palabras, la desaceleración experimentada por el cometa y la aceleración experimentada por la pelota no serán las mismas debido a la reducción de la velocidad que requiere mucha menos energía que el aumento de la velocidad a ese tipo de velocidad, y la afirmación de que el cometa tuvo menos “efecto” no tiene sentido, como decir que levantar una montaña una pulgada es menos “efecto” que levantar una manzana por un pie.

Se aceleraría, pero la dilatación del tiempo no le permitiría superar la velocidad de la luz desde la perspectiva de un observador relativo. Desde la perspectiva de la pelota y los cometas, su velocidad relativa entre ellos es casi cero. Se aplicarían las leyes estándar de aceleración por gravedad. pero su tiempo corre mucho más lento que el de un observador externo que los ve volar a una velocidad cercana a la de la luz, y cuando la pelota alcanza la velocidad de la luz, su propio tiempo es indefinidamente más lento que el del observador y el observador externo no podrá registrar una mayor aceleración .

Bueno, cuando un cometa aplica una fuerza sobre la bola, digamos, ¡ciertamente se aceleraría!

Sin embargo, la teoría especial de la relatividad de Einstein dicta que cuanto más cerca está un cuerpo de la velocidad de la luz, más energía se necesita para acelerarlo.

Por lo tanto, nunca alcanzaría realmente la velocidad de la luz, ya que la aceleración disminuiría a medida que la velocidad se acercara a la velocidad de la luz.

Resulta que si quieres alcanzar la velocidad de la luz necesitarás energía infinita.

Como puede ver, ¡la velocidad de la luz no se rompe y el universo está bien!

More Interesting

¿Qué pasaría si alguien fuera alcanzado por una bala normal al 1% de la velocidad de la luz?

Si la velocidad de la luz varía según el medio por el que se mueve, ¿esto también es cierto para la velocidad de la gravedad?

¿Cuánto más joven es la Tierra que la Luna, dada su mayor masa durante 4.500 millones de años, suponiendo los efectos de dilatación del tiempo de la relatividad?

Si E = mc ^ 2, ¿hay una velocidad más rápida que la luz ya que tenemos que cuadrar la velocidad de la luz?

¿Qué es una referencia de marco no inercial? ¿Qué es un ejemplo de ello?

Teóricamente, ¿hay alguna forma en que los humanos puedan romper la barrera de la luz de velocidad, o al menos viajar a la velocidad de la luz?

¿Puede algo ir más rápido que la luz cuando pasa a través del vidrio?

¿Cuál es el uso más temprano de la dilatación del tiempo en la ficción?

¿Qué pasaría si alguien fuera acelerado a la velocidad de la luz y nunca se detuviera? ¿Qué sentiría la persona?

Si tomamos dos universos que no tienen nada más que una esfera cada una de las masas 10 ^ 1 y 10 ^ {100} kg respectivamente, ¿el tiempo corre a diferentes velocidades para ellos?

Si se proyecta un cuerpo con tres veces la velocidad de la velocidad de escape, ¿cuál es la velocidad del cuerpo lejos de la tierra?

Cómo calcular la velocidad en cualquier instante de un objeto que experimenta una velocidad no uniforme a partir de un gráfico de tiempo de distancia

¿Qué pasaría si un observador se aleja de una fuente de sonido estacionaria con una velocidad mayor que la velocidad del sonido?

¿Qué sucede si viajas más rápido que la velocidad de la luz?

Si viajas en el espacio al 50% de la velocidad de la luz durante exactamente un año, ¿cuánto tiempo habrá pasado en la tierra?