Depende de cómo permita velocidades infinitas / arbitrarias, y qué más cambie para acomodarlas.
Podría, por ejemplo, tener un universo en el que el espacio-tiempo sea Euclidiano en 4-D en lugar de Minkowskian; esto da como resultado que la energía cinética y de masa tenga signos opuestos, con una velocidad infinita que ocurre en un valor finito de energía cinética, donde la energía total de KE + Masa es cero. También significa que solo se necesita una cantidad finita de energía para acelerar a velocidades “más rápidas que el infinito”, lo que resulta en viajar hacia atrás en el tiempo. Hay muchas otras consecuencias no intuitivas, suficientes para que no pueda describirlas todas aquí; Greg Egan escribió una trilogía completa de novelas sobre el tema, llamada Ortogonal .
Otro enfoque, probablemente más obvio, es simplemente establecer c en Infinito.
Esto da como resultado una mecánica newtoniana, que es bastante intuitiva, pero causa otros problemas. En primer lugar, está la paradoja de Olber: si el universo es de tamaño infinito, cada línea de visión finalmente termina en la superficie de una estrella, por lo que todo el cielo nocturno debería ser tan brillante y caliente como la superficie del sol. En nuestro universo, este problema se resolvió con el descubrimiento de que el universo tiene una edad finita, por lo que no ha habido suficiente tiempo para que toda esa luz nos alcance, y el cielo permanece oscuro (y la expansión del universo significa que seguirá siendo así, ya que hay algo de luz que será superada por la expansión y nunca nos alcanzará). Si la velocidad de la luz es infinita, eso no es lo suficientemente bueno; Si el cielo no es brillante, entonces sabes que el universo debe ser finito en extensión espacial.
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Eso no es un problema , per se, pero empeora. No está claro cómo podría definir la frecuencia y la longitud de onda para la luz con velocidad infinita. Podría obtener uno, pero el otro sería cero o infinito, lo que afectaría todo tipo de procesos físicos.
Además, no hay acoplamiento observable entre los campos eléctrico y magnético con un valor infinito de c . Lo que significa que en realidad no puede tener ondas de luz autosostenibles en absoluto. Entonces, en este universo, la luz probablemente necesita ser masiva (tal vez como una masa neutrino muy pequeña, pero aún técnicamente distinta de cero), y en realidad no viajar a una velocidad infinita de todos modos (resolviendo así la paradoja de Olber sin requerir una espacialmente finita universo). Esto significaría que la luz con diferentes energías viajaría a diferentes velocidades, por lo que las imágenes de objetos lejanos que se mueven a altas velocidades se borrarían, con diferentes componentes de color desalineados. Esto sería muy obvio para los astrónomos desde el principio, y los telescopios suficientemente avanzados que cubren todo el espectro podrían observar décadas o siglos de historia para una sola estrella simultáneamente.
La falta de acoplamiento entre los campos eléctricos y magnéticos también significa que la inducción no funciona, por lo que no hay campos magnéticos planetarios o estelares, ni generadores o motores electromagnéticos. Sin chorros estelares, sin púlsares, dinámicas de disco de acreción que son diferentes en formas complicadas. Si consideramos que los dipolos magnéticos de las partículas cargadas fundamentales con espín, como los electrones, son fundamentales, aún puede tener magnetismo permanente, pero no electroimanes. De lo contrario, de hecho, no habrá imanes en absoluto a menos que modifique la física para introducir monopolos magnéticos, lo que tendría sus propios efectos secundarios.
La falta de efectos relativistas en la escala cuántica también significa que el oro ya no sería dorado.
Tener un fotón masivo también significa que la fuerza eléctrica (y la fuerza magnética) ya no tendrían un alcance infinito. Seguirían el potencial Yukawa, en lugar de Coulomb, que agrega un componente exponencial a la fuerza del campo que llega a cero a una distancia finita. Sin embargo, si la masa de fotones es lo suficientemente pequeña, esto podría hacerse prácticamente inconmensurable, excepto a escalas muy grandes, donde la intensidad promedio del campo eléctrico tiende a cero en nuestro universo de todos modos debido a la neutralización de la carga.
En términos de computación, el universo ortogonal permite la señalización de tiempo de retroceso y los bucles de tiempo causales, que tienen consecuencias computacionales interesantes, como el uso de la lógica de bucle de tiempo para probar P = PSPACE (un resultado aún más fuerte que P = NP). El universo infinito-c, por otro lado, no tiene ninguna habilidad especial de hipercomputación. La mayor ventaja sería la capacidad de construir sistemas informáticos muy grandes con latencia de comunicaciones cero, lo que significa que las computadoras más grandes pueden ser más rápidas. También sería teóricamente posible aumentar el tamaño del diseño de chip dado sin afectar su velocidad, lo que facilitaría mucho la fabricación de componentes y el diseño de sistemas de enfriamiento.
Con un fotón masivo en el universo de infinito-c, la latencia de la comunicación a larga distancia depende de la cantidad de energía que se pueda utilizar. Dependiendo de dónde establezca exactamente la masa, podría ser completamente razonable mantener la latencia por debajo de la percepción humana en todas partes dentro del sistema solar, por lo que podemos tener una comunicación instantánea y en tiempo real con naves espaciales y colonias de Marte, etc., pero poco práctico. para mantener comunicaciones en tiempo real con otra estrella.
En términos de los efectos relativistas generalmente citados como contraintuitivos, el universo ortogonal es casi tan malo como el nuestro, pero los diagramas son más simples porque puedes dibujarlos correctamente, con ejes ortogonales, en papel euclidiano. Los efectos de dilatación del tiempo y contracción de la longitud terminan funcionando exactamente hacia atrás desde nuestro universo, debido al signo invertido de la dimensión del tiempo, por lo que los viajes de ida y vuelta para los astronautas ortogonales terminan tomando más tiempo (no más corto) de lo que parecen desde la Tierra. El universo infinito-c, por otro lado, siempre perfectamente newtoniano y completamente mecánicamente intuitivo hasta energías arbitrariamente altas. Los diagramas de espacio-tiempo infinito-c también se pueden dibujar en papel euclidiano con ejes ortogonales, pero solo porque están degenerados y no permiten la rotación del eje.
Otra complicación en el universo infinito-c es que la relación masa-energía se rompe. E = mc ^ 2 dice que cualquier masa finita corresponde a una cantidad infinita de energía en el universo infinito-c. Esto tiene varias implicaciones.
Primero, dado que los núcleos atómicos derivan la mayor parte de su masa no de las masas inherentes de las partículas fundamentales que las componen (quarks), sino de la energía de interacción de la fuerza nuclear fuerte (y, en menor medida, la fuerza electromagnética), los nucleones y los núcleos serían mucho más ligeros de lo que son en nuestro universo.
Entonces, aún debe tener en cuenta la masa inherente de partículas fundamentales. O bien las partículas realmente tienen energía infinita, o la física se altera de tal manera que se puede derivar un concepto equivalente de masa de una manera totalmente ajena.
Si las partículas masivas realmente tienen energía infinita, entonces la conservación de energía podría no existir en este universo. Es posible que las masas de partículas se distingan por diferentes órdenes de infinito (por ejemplo, un fotón o neutrino diminuto tiene aleph-0, infinito contable, mientras que los quarks más masivos tienen infinito incontable aleph-1, etc.), de modo que todavía hay algunos tipos de restricciones sobre qué tipo de partículas pueden crearse o destruirse en las interacciones, pero eso aún implica que puede extraer cantidades infinitas de energía cinética y un número infinito de partículas de orden inferior de cualquier partícula en el universo, lo que probablemente se rompería cosas. Esto también hace que la gravedad sea mucho más complicada; GR no funciona en absoluto, porque los términos masa o KE serán infinitos. Entonces, necesita una teoría de la gravedad que de alguna manera distinga entre energía de masa y energía de energía (de nuevo, esto se ve muy newtoniano), o de lo contrario el universo colapsa en el campo gravitacional infinito de su contenido de energía infinito.
(Incidentalmente, desacoplar la masa de la energía significa que el fotón masivo ya no necesita un potencial no de Coulomb para la fuerza eléctrica, ya que el potencial Yukawa para partículas masivas es un resultado directo de la equivalencia masa-energía, combinada con la incertidumbre cuántica).
Entonces, para obtener un universo habitable con un valor infinito de c, realmente necesitas atornillar la física de varias otras maneras fundamentales, y no tengo idea de lo que terminarías usando como una nueva definición de masa.
