¿Qué pasaría si enciendo una linterna mientras me muevo casi a la velocidad de la luz? ¿Cómo se comportaría la luz?

Recuerde, nunca se está “moviendo casi a la velocidad de la luz”. En su propio marco de referencia, siempre está en reposo. Ese es el mensaje central de la teoría de la relatividad.

Puede que se esté moviendo casi a la velocidad de la luz en relación con los demás … pero desde su perspectiva, son esos otros los que se están moviendo casi a la velocidad de la luz en relación con usted.

Y supongamos que su nave espacial tiene una cabina sin ventanas. ¿Cómo sabrías que te estás mudando? Incluso Galileo reconoció esto, cuando imaginó un barco, navegando suavemente en un mar tranquilo, con una cabina sin ojos de buey.

En pocas palabras, todo se vería perfectamente normal para usted, incluida la luz proveniente de su linterna. Otros que se mueven casi a la velocidad de la luz en relación con usted, verán todo en su nave espacial muy distorsionado por la dilatación del tiempo relativista y la contracción de la longitud, pero ese es su problema, no el suyo.

Normalmente

Es decir, sea cual sea la dirección en la que alumbraste con tu linterna, la luz se movería en c . Además, para un observador que lo observa pasar casi a la velocidad de la luz, la luz de su linterna se movería a la misma c , independientemente de si la iluminaba “hacia adelante” o “hacia atrás”. ¡Es por eso que usamos el símbolo ” c “, para ” constante “!

Estos hechos fueron el punto de partida para el razonamiento de Einstein cuando desarrolló la Teoría Especial de la Relatividad.

“¡Pero eso no tiene ningún sentido !”, Gritaron millones de escépticos durante el último siglo más o menos. De hecho, no está de acuerdo con el sentido común. En este caso, es de sentido común que está mal .

Dentro de la Relatividad Especial, se afirma que la velocidad de la luz es constante, por lo tanto, mientras se mueve a una velocidad menor que la velocidad de la luz, la velocidad de la luz permanece constante. La velocidad de la luz puede ser un vector en cualquier dirección. Casi podemos pensar en los postulados de la relatividad especial como cosas que siempre obedecen al hecho de que la velocidad de la luz es constante. Por ejemplo, cuando se viaja a altas velocidades, una transformación de Lorentz e incluso la dilatación del tiempo pueden ser evidentes para un observador externo.

Esa es la pregunta que se hizo Albert Einstein: ¿qué sucede si persigues un rayo de luz? ¿Puedes atraparlo?

Según Maxwell, sentido común al contrario, la luz se mueve a la misma velocidad invariable para todos (ecuaciones de Maxwell, Wikipedia).

No puedes atrapar la luz, ni siquiera puedes ganarla. Esto es lo que llevó a Einstein a la teoría de la relatividad.

Ya estás moviendo casi la velocidad de la luz, con respecto a algún otro objeto en alguna parte. Y no existe un “marco de referencia absoluto”: todo es relativo. Entonces, ya sabes la respuesta a tu pregunta. 🙂

La luz se comportaría con bastante normalidad: se propagaría a través del espacio-tiempo a lo largo de los conos de luz que se originan desde la posición en el espacio y el tiempo de la fuente de luz en la linterna en los momentos en que se emite la luz.

La velocidad de la luz emitida parecería ser [matemática] c [/ matemática] para todos los observadores, incluido usted mismo.

Su propia velocidad de movimiento en relación con algún otro marco de referencia no tiene ningún efecto en la propagación de la luz.

Este es uno de los postulados de la relatividad especial.

La velocidad de su linterna más la velocidad en la que viaja casi la velocidad de la luz. No verá que le ocurran cosas extrañas a la linterna porque, aunque podría pensar que la velocidad adicional alteraría la velocidad de la linterna, no lo hará. lo mismo desde cualquier punto de vista. Y el límite de velocidad de la luz se mostrará en sus vencimientos. Y ecuaciones

Debe referirse a la velocidad en relación con su mundo de origen. ¿Cómo vas a rastrear eso? ¿Qué vas a usar como velocímetro? La luz que te atrae de cualquier cosa siempre viaja a c, la velocidad de la luz. Afortunadamente, hay un cambio Doppler que puedes usar.

Puede medir su velocidad relativa a la Tierra utilizando un acelerómetro incorporado, pero el error acumulativo será un problema. Además, la aceleración que detecta usando un acelerómetro newtoniano no está cambiando la velocidad relativa de su Tierra en el marco de la Tierra, porque el espacio-tiempo en el que está acelerando ya no es el mismo que está usando la Tierra. Su tripulación sentiría la fuerza de los motores, pero el trabajo realizado depende de la distancia recorrida con esa fuerza aplicada, y su distancia ha sufrido una contracción en el marco de descanso de la tierra. Todo ese gasto de energía no te hace ir mucho más rápido de la tierra, sino que te da más energía.

Pero en su propio marco es un asunto diferente. Es como hacer rebotar una pelota en un avión. No hay problema.

Desde su perspectiva, puede aumentar o reducir la velocidad en relación con el combustible quemado como en la tierra. O reúnase con otra nave utilizando señales de radio y equipo newtoniano común si sus velocidades relativas son similares.

Ya sabes la respuesta a esto, o puedes encontrarla fácilmente. Encienda una linterna y vea qué sucede.

Con respeto, así que algún observador, está viajando casi a la velocidad de la luz … ¡ ahora mismo !

La luz es siempre la misma velocidad para todos bajo Relatividad.

Una pregunta más interesante sería cómo se vería un amigo en el suelo si estuvieras viajando a la velocidad de la luz y disparas un arma. Parecería que la bala viajaba en super cámara lenta.

La velocidad de la luz es independiente del observador. Entonces, la luz viajaría a la velocidad de la luz en relación con usted y un observador que viaja a la misma velocidad hacia usted.

Te estás moviendo a casi la velocidad de la luz en comparación con los rayos cósmicos. Y tu linterna se comporta normalmente.

Todo movimiento es relativo, por lo que el único sentido en el que cualquier cosa puede moverse es relativo a otras cosas. No importa a qué velocidad vaya, la linterna le parecerá normal.

Siempre es la linterna del otro tipo lo que parece extraño. Si Joe va hacia el norte a .9c, entonces su linterna le parecerá normal, y le parecerá normal a usted, pero le parecerá como si le pareciera extraño.

Él va .9c, y su luz va c, por lo que le parece que verá su luz como .1c. Y pensará que deberías ver la luz como 1.9c. Pero los dos realmente lo ven como algo c.

Podemos definir la luz como la velocidad de cambio en un campo (el vacío también es un campo) y esta velocidad de cambio es constante para partículas sin masa (y hasta donde sabemos no se puede exceder), independientemente de la velocidad de la fuente .

Por lo tanto, incluso cuando nos acercamos a la velocidad de la luz, una vez que observamos nuestro “haz de luz” medimos la misma velocidad de cambio en el campo.

Respuesta simple: según Einstein, si te movías a la velocidad de la luz, la luz de tu linterna se alejará de ti a la velocidad de la luz.

Como la luz siempre se comporta. En su propio marco de referencia, usted y la linterna permanecen en reposo y la luz en el vacío se mueve en c.