¿A qué velocidad parece viajar a la velocidad de la luz? (Debajo de los detalles)

Bien, para aclarar, creo que se está preguntando sobre lo siguiente: dados dos observadores, ¿cuál debería ser su velocidad relativa para que mientras el primer observador mida un tiempo transcurrido de un segundo, el segundo observador mida un cambio de 299,792,458 metros ¿en distancia?

Dada una velocidad [matemática] v [/ matemática], el primer observador mide un cambio en la distancia [matemática] \ Delta d = v \ Delta t [/ matemática] durante un intervalo de tiempo [matemático] \ Delta t [/ matemático]. Sin embargo, debido a la contracción de la longitud, [matemática] \ Delta d [/ matemática] medida por el primer observador es lo mismo que [matemática] \ Delta d ‘= \ Delta d / \ sqrt {1- (v / c) ^ 2 } [/ math], medido por el segundo.

Entonces, si el segundo observador es el que queda atrás (por ejemplo, un observador aquí en la Tierra), tiene sentido preguntarse cuál es la velocidad [matemática] v [/ matemática] para que [matemática] \ Delta d ‘ / \ Delta t = c [/ matemáticas]. Esta es una ecuación simple, fácil de resolver:

[matemáticas] \ dfrac {1} {\ Delta t} \ dfrac {\ Delta d} {\ sqrt {1- \ left (\ dfrac {v} {c} \ right) ^ 2}} = c [/ math] ,

[matemáticas] \ dfrac {v} {c} = \ sqrt {1- \ left (\ dfrac {v} {c} \ right) ^ 2} [/ math],

[matemática] \ left (\ dfrac {v} {c} \ right) ^ 2 = 1- \ left (\ dfrac {v} {c} \ right) ^ 2 [/ math],

[matemáticas] v = \ dfrac {\ sqrt {2}} {2} c [/ matemáticas].

Entonces esa es tu respuesta, entonces. Un viajero que se mueve a una velocidad [matemática] (\ sqrt {2} / 2) c \ sim 0.707c [/ matemática] cubre 299,792,458 metros (medido por un observador dejado atrás) en un segundo (medido usando el reloj del viajero) .

En otras palabras, si el viajero está usando un mapa hecho en la Tierra, se daría cuenta de que tomó exactamente 1 segundo cubrir una distancia de 1 segundo de luz como está marcado en el mapa, aunque tal como lo midió él, esa distancia ahora parece ser solo alrededor de 0.707 segundos luz y su velocidad solo 0.707 veces la velocidad de vacío de la luz.

Básicamente, desea viajar un año luz (medido en un marco de referencia estándar) y hacer que tome un año (en su marco de referencia). ¿Cuál es la velocidad de su marco de referencia, en relación con el estándar?

La respuesta es: [matemáticas] \ frac {c} {\ sqrt 2} [/ matemáticas].

A esta velocidad, su factor de Lorentz es [math] \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1 – {\ frac {v} {c}} ^ 2}} = \ sqrt 2 [/ math]. El tiempo y el espacio están dilatados por este factor.

Esto significa que un año luz (en el marco estándar) es [matemáticas] \ frac {1} {\ sqrt {2}} [/ matemáticas] años luz (en su marco).

En el marco estándar, te lleva [math] \ sqrt 2 [/ math] años viajar un año luz. En su marco, el tiempo es [matemáticas] \ frac {\ sqrt {2}} {\ sqrt {2}} = 1 [/ matemáticas] año.

Por lo tanto, si viaja un año luz en [math] \ frac {c} {\ sqrt {2}} [/ math], llegará allí en un año.

More Interesting

¿Cuál es el tamaño de un marco de referencia?

¿En qué marco de referencia está un fotón en reposo?

Al viajar a la mitad de la velocidad de la luz (o generalmente a alta velocidad) en el espacio, ¿cómo se vería alterada su visión del exterior debido a la alta velocidad?

¿Cuál es la lógica subyacente para la introducción de Minkowski de la cantidad w para medir el tiempo en la fórmula de distancia adecuada?

¿Podría la dilatación del tiempo procesar un retraso similar al de mi computadora cuando no puede manejar la cantidad o la velocidad de la información?

¿Alguien puede dar la mejor explicación para la idea básica de la teoría de la relatividad?

Si corro más rápido que la luz, ¿qué vería?

¿Podrían las partículas cargadas emitidas por la radiación de Cherenkov viajar más rápido que la velocidad de la luz si se drena el agua?

¿Por qué se trata el tiempo como un parámetro en la mecánica clásica y como una coordenada en la relatividad especial?

¿Podría un observador en la quinta dimensión ver que las cosas viajan más rápido que la luz?

¿Cómo se ve la dilatación del tiempo y la distancia para un observador en la Tierra y un observador dando vueltas alrededor de la Tierra a una velocidad cercana a la de la luz (más 2 escenarios adicionales)?

Relatividad especial: ¿Por qué la velocidad del factor de luz determina la cantidad de energía que se puede obtener de la materia?

Cuando los objetos se mueven a la velocidad de la luz, su longitud se contrae, pero cuando sacamos un resbaladizo del resto, el otro extremo permanece allí debido a la inercia, y cuando los objetos se mueven en la semilla de la luz, la longitud debería expandirse, ¿verdad?

¿Es la selección natural una "teoría" en el mismo sentido que la "teoría" de la gravedad de Newton y la "teoría" de la relatividad de Einstein?

Incluso cuando la velocidad de la luz es lo más rápido del universo, ¿no parece lenta en comparación con nuestro universo?