¿Por qué la masa aumenta al infinito para los objetos cuando alcanza la velocidad de la luz? ¿No es eso sádico de la naturaleza, no permitir ir más rápido que c?

El momento es una medida de algo que depende tanto de su masa como de su velocidad. Cuanto más impulso tiene algo, más fuerza se necesita para frenarlo.

Entonces, dado un momento [math] p [/ math], la fuerza se define como la tasa de cambio de ese momento con respecto al tiempo.

[matemáticas] F = \ frac {dp} {dt} [/ matemáticas].

En la mecánica clásica, el momento se define como el producto de la masa y la velocidad.

[matemáticas] p = mv [/ matemáticas]

Al unirlos y suponer que la masa se mantiene constante, obtenemos la segunda ley tradicional del movimiento. [matemáticas] F = ma [/ matemáticas]

Ahora, una vez que Einstein se dio cuenta de que todos miden la velocidad de la luz de la misma manera, y que fueron las mediciones del tiempo y el espacio las que cambiaron.

El impulso relativista es entonces

[matemáticas] p = \ gamma mv [/ matemáticas]

Donde [math] \ gamma [/ math] es el factor de Lorentz. Esta es una medida de cómo se escalan las cosas a medida que algo se acerca a la velocidad de la luz.

[matemáticas] \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1 – (v / c) ^ 2}} [/ matemáticas]

Por lo tanto, el impulso aumenta hasta el infinito a medida que la velocidad de los objetos se acerca a [matemáticas] c [/ matemáticas]. Durante un tiempo estuvo de moda fusionar [math] \ gamma [/ math] con [math] m [/ math] y llamarlo masa relativista. Esto fue agradable debido a que podía usar la misma fórmula para el impulso no relativista. Hoy en día, las personas trabajan directamente con el impulso relativista y solo tienen un nombre para la masa.

Todo se debe a ese factor de Lorentz. Está ahí porque la luz viaja a la misma velocidad, pase lo que pase. Si viajaba junto a un haz de luz, no importa cuán rápido, siempre obtendría el mismo valor de [matemáticas] c. [/ Matemáticas]

No se trata realmente de la naturaleza y, especialmente, no de que intente frustrarnos;)

El ‘problema’ si hay uno es con nuestras definiciones de masa y velocidad y probablemente muchas otras definiciones.

Cuando las personas viajaban en bote, pie, caballo, etc., desarrollamos un medio muy exitoso para describir nuestro movimiento y cómo efectuar el movimiento de otros cuerpos.

Por supuesto, hubiera sido demasiado esperar que esta visión del espacio, el tiempo y la materia dure mucho después de que pudiéramos viajar de manera cómoda y confiable a velocidades más rápidas que el carro.

Einstein difícilmente podría haber pensado que uno no puede determinar el estado de los movimientos si siempre hubiera estado chocando en un carro o en un caballo, aunque un barco podría haber dado una pista.

En lugar de preocuparnos por la limitación de la naturaleza, quizás deberíamos maravillarnos de lo útil que fue la mecánica de Newton y la de Aristóteles antes que la suya.

C es parte de la naturaleza. Y requerimos energía infinita debido a una ecuación porque gana masa infinita. Esto se debe a que el factor de dilatación del tiempo relativista gamma se convierte en infinito cuando v es c.

No veo cómo es sádico. Es mejor así. De lo contrario, muchas cosas no habrían sido posibles.

Su pregunta refleja un fracaso para comprender su lugar en el universo. La naturaleza no es (probablemente) “sádica” por no cumplir con sus expectativas. Simplemente es. Si tenemos suerte, trabajamos muy duro y somos muy inteligentes, tal vez podamos entender cómo funciona. Puede que todavía haya una razón por la cual la velocidad de la luz es un límite de velocidad para el universo, pero todo lo que sabemos hasta ahora es que parece ser así: las cosas que tienen masa requieren cada vez más energía para ganar velocidad a medida que se acercan a la velocidad de la luz, que es la misma para todos los observadores.

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