Dado que, en teoría, no es posible alcanzar la velocidad de la luz, ¿qué pasa si dos objetos se mueven en direcciones opuestas a la mitad de la velocidad de la luz?

Bueno, puede ser más de c, en el marco de medición donde especificó las velocidades originales . Si tiene dos objetos con velocidades -0.9 cy 0.9 c, entonces la velocidad relativa es 0.9 c – (- 0.9 c) = 1.8 c, en ese mismo marco . Es decir, la distancia entre esos objetos se hace más pequeña (si se están acercando) en 1.8 * 299792458 metros por cada segundo medido en ese marco. No hemos derogado la aritmética aquí.

Lo que no puede hacer es ser mayor que c en cualquier marco de medición en el que uno de los objetos esté estacionario . Y eso es porque cuando cambiaste los cuadros, implícitamente cambiaste la sincronización de todos los relojes que usarías para una medición de velocidad, de acuerdo con el misterioso segundo término en la transformación de Lorentz para la época. Aunque eso puede parecer algo extraño, resulta ser lo más natural si se dan las propiedades observadas de los equipos de medición. Y dado que lo ha hecho, no es sorprendente que la velocidad medida cambie porque ha cambiado la sincronización de los relojes en los puntos inicial y final de cualquier longitud en la que lo mediría.

Estás intentando imponer el “sentido común” en un ámbito en el que simplemente está mal . Para comprender por qué la fórmula correcta de adición de velocidad difiere de la versión intuitiva de Galilea, tendrá que seguir los pasos de Einstein, comenzando por el hecho experimental de que la luz se mueve a la misma velocidad en relación con cualquiera y todos los observadores, independientemente de su movimiento relativo. (Lo cual ya es bastante contraintuitivo, ¡muy malo para la intuición!)

A2A Para los objetos que se mueven muy rápido, las velocidades relativas no se suman de la misma manera que para los objetos a velocidades más bajas. Se necesita agregar una corrección relativa. Cuanto mayor sea la velocidad relativa, más fuerte será esta corrección. Dos objetos que se mueven alejándose o acercándose uno al otro nunca tendrán una velocidad relativa más rápida que la velocidad de la luz.

Si dos objetos se mueven relativamente a la mitad de la velocidad de la luz uno hacia el otro o lejos de ellos, entonces ambos registrarán al otro objeto como teniendo un tiempo más lento, distancias más cortas. Cuanto más rápido se muevan los objetos entre sí, mayores serán estos efectos.

En Wolfram Alpha puedes jugar con los números para ver cuál es la velocidad relativa correcta de los objetos muy rápidos: Computational Knowledge Engine

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