Es un postulado de la relatividad (con mucho apoyo experimental por ahora) que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. Esto significa cualquier luz, incluso la luz de los faros de un automóvil que viaja a una velocidad cercana a la de la luz. Esto puede parecer contradictorio, ¡pero parece que así es como funciona la física!
Por necesidad, esto cambia algunas cosas: la duración en el espacio y la duración del tiempo se vuelven dependientes del observador, al igual que la cuestión de si dos eventos separados espacialmente son simultáneos. También significa que no podemos simplemente agregar velocidades de la manera normal. Si el conductor de un automóvil ve que la luz de sus faros avanza en [matemática] c [/ matemática], y veo que el automóvil avanza en [matemática] c / 2 [/ matemática], entonces parece lógico que yo ” debería “ver que la luz se va a [matemáticas] 3c / 2 [/ matemáticas]. Pero es ligero, ¡así que tengo que verlo en [matemáticas] c [/ matemáticas] ! Entonces, ¿qué salió mal? Resulta que, si revisas las cosas con más cuidado, descubres que las velocidades simplemente no se suman de la manera obvia . En su lugar, debe usar la fórmula de adición de velocidad relativista. Tenga en cuenta que cualquier velocidad (legal) “agregada” a [math] c [/ math] simplemente devuelve [math] c [/ math], exactamente como la necesitamos.
Bien, entonces, ¿por qué esto significa que las cosas no pueden acelerar más allá de la velocidad de la luz? La explicación habitual es que, para cualquier cosa con incluso la más mínima masa, incluso acercarse a la velocidad de la luz requiere cada vez más energía, y que se necesitaría una energía infinita para llegar allí (y mucho menos superarla). Esto es cierto, pero hay otra forma de verlo que espero tenga un sentido intuitivo.
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Digamos que tú y yo estamos descansando uno al lado del otro, y estoy sosteniendo una linterna. Decidimos tener una “carrera”: al mismo tiempo que enciendo mi linterna, saldrás en tu nave especial que puede acelerar más rápido que la velocidad de la luz. Ahora, dado que la luz comienza a viajar en [math] c [/ math], y tiene que acelerar gradualmente, la luz ciertamente comenzará adelante. Sin embargo, si su velocidad máxima es más rápida que [math] c [/ math], eventualmente podría alcanzar y adelantar la luz, siempre y cuando la “línea de meta” estuviera lo suficientemente lejos. Entonces, sosteniendo mi linterna, pude verte ganar la carrera.
¿Pero podrías verte ganar la carrera? ¡Ciertamente no! ¿Por qué? ¡Porque la velocidad de la luz es constante por los postulados de la Relatividad, por lo que el haz de luz siempre se moverá hacia adelante en [matemáticas] c [/ matemáticas] en relación con usted! No puedes ganar una carrera contra algo que es, desde tu perspectiva, siempre [matemática] c [/ matemática] más rápido que tú.
Tenga en cuenta que esta contradicción sería una paradoja real (no como las “paradojas” nombradas en Relatividad Especial, como la paradoja de la escalera o la paradoja gemela, que solo parecen paradójicas a primera vista, pero en realidad no lo son). Por lo tanto, no puede ser la descripción correcta de lo que sucede. Por lo tanto, el límite de velocidad!
