Si no podemos ver nada más rápido que la velocidad de la luz, ¿cómo confirmamos que esta es la velocidad más rápida del universo?

No es que no podamos ver nada más rápido que la velocidad de la luz, es que no importa lo rápido que vayamos, la luz nunca parece disminuir.

Imagínese parado al lado de un tren de movimiento lento. Cuando comienzas a caminar en dirección al tren, parece que disminuye la velocidad; Si corres a la misma velocidad, deja de moverse en relación a ti.

Ahora imagine la onda de sonido causada por un ruido fuerte, digamos, una sirena. Si huyes de la sirena, el tono cambiará (de manera similar al efecto Doppler que habrás notado cuando los camiones de bomberos te pasan) a medida que las crestas y los canales de la onda de sonido te alcanzan con menos frecuencia. Si te subes a una nave supersónica, puedes adelantar por completo la onda de sonido.

Ahora intente el mismo experimento mental con un haz de luz en el vacío. A medida que aceleras lejos de la fuente de luz, la luz cambiará de color (cambio de rojo), pero no importa qué tan rápido vayas, incluso si viajas casi a la velocidad de la luz, ese haz de luz nunca cambiará su velocidad relativa . Puede parecer una locura, pero es empíricamente cierto, y de ese hecho, puede deducir (como lo hizo Einstein) que la velocidad de la luz es una barrera fundamental.

Verificamos este loco reclamo todos los días en el LHC (Gran Colisionador de Hadrones). Allí, las partículas se aceleran a aproximadamente 0.999999990 c, o aproximadamente 3.1 metros por segundo (7 mph) más lento que la velocidad de la luz (c). La energía requerida para hacerlo es, en relación con la masa de las partículas, asombrosa: 6.5 TeV por protón. Pero nunca rompen la barrera de la luz.

Toda la evidencia disponible es consistente con que nada viaja más rápido que la velocidad de la luz *. Ningún experimento de física, con láseres, aceleradores de partículas, etc., nunca ha producido una velocidad más rápida (que resultó ser correcta). La otra corriente de evidencia son las observaciones astronómicas del universo y no hay nada allí que rompa esto. límite. Esta es una evidencia muy sólida, pero siempre queda la posibilidad al menos lógica de que algo se haya perdido.

Desde un punto de vista teórico , la física sostiene que la velocidad de la luz es un límite superior. La relatividad se basa en que la velocidad de la luz es un límite superior. La relatividad dice que si la velocidad de la luz (o la propagación de algo) es un límite superior, entonces deben ocurrir un montón de cosas extrañas, como relojes que funcionan a diferentes velocidades. Estas cosas raras se han observado. Parece casi seguro que la Relatividad eventualmente será reemplazada por algo más grande, mejor y más completo, pero aun así, parece muy poco probable que se contradiga este límite. La velocidad de la luz es el límite que cualquier señal o perturbación puede obtener de un punto a otro. Es una propiedad fundamental del espacio-tiempo.

* Este límite de velocidad incluye cualquier cosa que pueda transportar información de un punto a otro. Algunas cosas, como un parche de iluminación o una sombra, pueden moverse más rápido que la velocidad de la luz, pero no llevan información. Una sombra no lleva información mientras se mueve a través de una superficie. La información se mueve a lo largo de los rayos de luz desde la fuente de luz. (Se podría argumentar que una sombra no es realmente una cosa en absoluto. Está definida por los patrones de diferentes fotones en diferentes momentos. La sombra parece haberse movido, pero en realidad es un grupo diferente de fotones lo que estamos viendo, así que es en realidad una sombra diferente. Su identidad persistente está en nuestras mentes).

El espacio-tiempo también puede estirarse más rápido que la velocidad de la luz. Se cree que esto sucedió inmediatamente después del Big Bang. Si el universo es infinito y se expande uniformemente, entonces casi todo, aparte del bit local “cercano”, se aleja de nosotros más rápido que la velocidad de la luz. Sin embargo, incluso en este caso, nada viaja a través del espacio más rápido que la velocidad de la luz. No podemos usar esta expansión para enviar una señal más rápido que la velocidad de la luz.

En primer lugar, podemos observar una velocidad invariante de la luz, sin distribución de velocidades dependiendo de la energía / frecuencia de la luz con experimentos de interferometría y también diría con observaciones astronómicas. Incluso nuestro sistema solar es lo suficientemente grande como para permitir que la luz tome tiempos macroscópicos, por ejemplo, ~ 500 segundos del sol a la tierra, pero también ~ 2.6 segundos para que un láser se refleje desde la luna después de encender el láser.

Entonces podemos acelerar partículas elementales como electrones y protones con su masa en reposo muy baja a velocidades cercanas a la luz. Esto permite una geometría de acelerador de anillo de aceleradores de partículas en la que podemos agregar más y más energía a las partículas antes de permitirles colisionar y ver nuevas partículas al detectar sus rastros en los conjuntos de detectores.

Esta configuración no funcionaría y no permitiría que las partículas se conviertan en partículas de mayor energía, si aceleran más que la velocidad de la luz. Ahora puede pensar, este es un resultado que obtenemos al ponerlo en el experimento, una profecía autocumplida, pero no podría obtener paquetes concentrados de partículas, si su energía creciente no “comprime” su distribución de velocidad cerca de c pero causa una distribución de velocidad con velocidades cada vez más altas. Si las partículas se aceleraran aún más, incluso un poco, no podríamos limitarlas.

Un detalle importante que confirma que tenemos éxito en el aumento de energía en las partículas es que podemos ver la energía que ponemos, ya que detectamos más y más partículas de energía generadas por las colisiones, que se almacenan como resultados experimentales. Y tenemos muchos resultados de este tipo. Quizás nada más se prueba con tanta frecuencia como la velocidad de la luz, indirectamente. Datos registrados de 4 PB / año: consulte Análisis más detallado del LHC

Dos cosas en el universo solo pueden interactuar a la velocidad de la luz: no se trata tanto de la luz como del hecho de que el universo tiene un límite superior en la velocidad de transferencia de información.

Incluso un átomo que repele a otro necesita fotones “virtuales” para transportar la fuerza, y su interacción está limitada por c

Hay cosas que “viajan” más rápido que c , pero no pueden transportar información a través del espacio, por lo que es cuestionable si se puede llamar “viajar”

Podemos ver las cosas más rápido que la velocidad de la luz. Por ejemplo, si barremos un rayo láser a través de la luna, la velocidad del punto puede exceder fácilmente la velocidad de la luz.

El resultado de la física es que cualquier cosa que pueda ser detenida, como un electrón o como usted, ni siquiera puede alcanzar la velocidad de la luz. En teoría puede haber partículas que viajan más rápido que la luz; incluso les damos nombres: “taquiones”. Hace unos años, algunos físicos en un laboratorio cerca de Ginebra, Suiza, informaron que realmente habían observado tales partículas, pero un año después retrajeron su resultado; habían encontrado un error en sus instrumentos. Según las leyes de la física, los taquiones nunca podrían ser detenidos; Sin embargo, eso no significa que no existan.

La luz tampoco puede ser llevada a descansar. Si intentas detener la luz, su energía desaparece y ya no existe. Esto sucede cada vez que la luz se absorbe en una superficie.

Esto puede no ser una respuesta a la pregunta real, pero las cosas pueden moverse más rápido que la luz dadas las condiciones correctas.

La velocidad de la luz es constante pero solo en el vacío y se considera la velocidad más rápida porque no tiene masa. Pero en un medio como el agua, la luz aún puede viajar, pero se mueve más lentamente que en el vacío. Entonces, aunque nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío, las cosas viajan más rápido en otros estados de la materia. Cuando esto sucede, es el equivalente de lo que es un boom sónico para acelerar. pero con luz Entonces, como un boom ligero (ver el video a continuación).

En cuanto a respuestas como un láser arrastrado contra la luna desde la Tierra, esas no son ciertas. El láser en su longitud total puede aparecer en la luna más rápido de lo que podría si se proyectara un haz de luz simultáneamente desde la superficie de la luna, pero el láser y sus fotones todavía se mueven a la velocidad c (Vea el video a continuación)

Si realmente quiere saber por qué la luz es la velocidad más rápida, hay muchas pruebas y explicaciones matemáticas sin mencionar otros hilos de Quora. Todo se reduce a la relatividad. Pero quería intervenir porque planteaba la pregunta adicional de que no podemos ver nada más rápido que, como se mencionó, no es exactamente cierto.

Creo que esto es más fácil de responder si solo pretendemos que algo va más rápido que la luz y explicamos cómo lo encontraríamos.

Entonces, supongamos que descubrí una partícula que se mueve más rápido que la velocidad de la luz, pero la partícula en sí misma tiene una propiedad especial que no le permite ir más despacio que la velocidad de la luz porque en ese punto podríamos estudiar la partícula cuando va más despacio y eso lo hace demasiado fácil (creo)

Así que voy con mis amigos en el gran colisionador de hadrones para que puedan hacerme más de esta partícula. Y supongamos que no pudimos encontrarlo antes porque simplemente pasó por todo y no pudimos contenerlo. Enviamos un montón de ellos y, lo más importante, registramos todas las veces que hacemos esta partícula. Luego, nuestros amigos de lejos tienen una superficie que no captura esta partícula, pero se ve muy ligeramente afectada porque si esta partícula no afecta nada de lo que no existe (si era 100% indetectable, entonces es como todos mis amigos imaginarios, inútiles cuando necesito algo de efectivo)

Simplemente comparamos los tiempos y la distancia y hacemos un cálculo que dice “oye, esta partícula va más rápido que la velocidad de la luz” y luego repetimos una y otra vez para asegurarnos de que no solo estamos estropeando algo.

Luego nos reímos de todas esas personas que estaban equivocadas y nos sentamos con nuestros millones de dólares. ¡Toma eso Einstein!

En conclusión, si hay algo más rápido que la velocidad de la luz, lo encontraremos eventualmente porque aún podemos detectarlo si no podemos verlo,

y si no, entonces mis amigos imaginarios tienen algo de compañía.

En mi opinión, como alguien no acreditado en física pero bastante bien leído, c es la velocidad resultante dictada por la geometría del espacio-tiempo. Si algo existe en este universo, no puede ir más rápido que c. De hecho, nada puede ir más lento que c: todo se mueve a través del espacio-tiempo en c.

Yo cuestionaría la primera parte de su pregunta que plantea la suposición de que no podemos ver nada que se mueva más rápido que la velocidad de la luz. Primero, por “ver” ¿quiere decir detectar con algún sentido o equipo, en lugar de ver literalmente? En segundo lugar, digamos que un objeto se movía hacia usted de alguna manera a 2c y se deslizó por su cabeza. En un universo newtoniano (a velocidades no relativistas) esto sería como una bala que pasa por encima de ti y el sonido que te alcanza después de que la bala haya pasado. En el caso del hipotético objeto 2c, te pasaría y luego lo verías después. Sin embargo, esto parecería absurdo, ya que en cada posición del objeto que viaja a 2c hacia usted, cualquier luz que emita hacia usted todavía viajaría en c, ya que tanto usted como alguien en el objeto lo medirían. Por lo tanto, la luz te alcanzaría antes de que el objeto pasara. Entonces, una pregunta que sería interesante sería esta: si hay objetos que se mueven a velocidades superluminales, ¿se aplican las reglas de la relatividad, o hay otro paradigma de la física que espera ser descubierto?

Otro ángulo desde el cual considerar la pregunta podría ser el de un multiverso, o el de nuestro universo conocido que tiene 11 dimensiones. ¿Podría algo moverse a través de algunas dimensiones de una manera que parece ser la velocidad superluminal en nuestro marco de referencia? ¿Hay otra constante, llamada c ‘(c-prime) que definiría la velocidad dictada por la geometría de un continuo x-dimensional?

Finalmente, no estoy seguro de si se ha demostrado que existan partículas superluminales (algunas se han postulado). Creo que un caso de neutrinos que aparentemente va más rápido que la luz se ha explicado por los efectos relativistas a medida que los neutrinos aceleran hacia el pozo de gravedad (y, por lo tanto, la distorsión relativista del espacio-tiempo) de la Tierra.

Entonces, tal vez hay algo más rápido que la luz. O tal vez no hay nada allí para no ver. 🙂

Nuestra comprensión de la física se basa en algunas ecuaciones fundamentales que describen la relación del espacio, el tiempo y la energía. Estas ecuaciones se han probado una y otra vez, y sus predicciones siempre han estado de acuerdo con lo que observamos sobre el universo. Estas ecuaciones también implican dos cosas que son relevantes para su pregunta:

1. Hay una velocidad máxima en el universo.
2. La luz siempre viaja a la máxima velocidad posible.

Por lo tanto, concluimos lógicamente que cualquier velocidad que viaje la luz debe ser la máxima velocidad posible en el universo.

Si alguna vez observamos que una partícula se mueve más rápido que 186,282 millas por segundo, tendremos que reevaluar la base fundamental de nuestra comprensión de cómo funciona el universo. La mayoría de los físicos piensan que las posibilidades de que esto ocurra son minúsculas, por lo que el anuncio del año pasado desde Italia fue recibido con tanto escepticismo.

Creo que algunas de las razones por las que creemos que la velocidad de la luz es la velocidad más rápida en este universo.

En primer lugar, la razón más simple es que simplemente no podemos ver nada más rápido que la luz.

La segunda razón es lo que creo que es lo más importante. El dicho de que la velocidad de la luz es ayuno no viene de la nada. Es la limitación de la equivalencia de energía de masa de Einstein que es

(lo siento, no puedo escribir el signo raíz …)

Donde c es la velocidad de la luz, v es la velocidad, m es la masa, M es la masa cuando el objeto se mueve (cuando el objeto se mueve, la masa es diferente)

Entonces puedes ver desde la función. Si la velocidad es mayor que la velocidad de la luz, el denominador no está definido. Entonces, la limitación de la velocidad de la luz no es un descubrimiento, sino una limitación de la teoría de Einstein. Tiene que ser de otra manera, la relatividad fallará.

La teoría de la relatividad pone a c como un límite de velocidad superior para los cuerpos con una masa en reposo, y es la velocidad de las ondas electromagnéticas. Ningún experimento ha encontrado que algo vaya más rápido, sin embargo, no podemos probar que algo no exista. Todo lo que podemos hacer es decir que hasta ahora, todas las observaciones están de acuerdo con la teoría, y podemos falsificar la teoría si encontramos que algo se mueve más rápido. Hasta ahora no lo hemos hecho.

¿Cómo no podemos ver las cosas más rápido que la velocidad de la luz? La teoría establece que las cosas con masa no pueden alcanzar la velocidad de la luz.

t es tiempo estacionario y t ‘es tu tiempo
v es velocidad
c es la velocidad de la luz

a es aceleración

Como puede ver cuando va más rápido, el tiempo se vuelve más lento, por lo que comenzaría a disminuir la aceleración.

Arme este gráfico, por favor, no destrocen.

https://www.desmos.com/calculato …

Entonces, esta ecuación establece que si pones una cantidad constante de energía, aún no podrás alcanzar la velocidad de la luz. La razón por la cual la luz viaja a la velocidad de la luz (en el vacío) es porque se creó viajando a esa velocidad, por lo que no necesita acelerar.

Si desea que me explique, no dude en comentar.

No tengo conocimiento experto en física, pero vi este video de PBS que explicaba que no es realmente la velocidad de la “luz”. Es la velocidad de la ” causalidad ”

La velocidad de la luz NO se trata de la luz | Espacio tiempo | PBS Digital Studios

Eso podría darte otra forma de pensarlo

No hay velocidad de la luz, es la velocidad manifestada en forma de velocidad de causalidad. La velocidad de la luz resulta ser coincidentemente la velocidad de la causaulidad. La causalidad según Wikipedia es la relación entre causa y efecto. Había visto un video en el canal de YouTube Pbs, la velocidad de la luz no se trata de la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz sigue los límites electromagnéticos porque eso es lo que es la luz. No solo la luz tiene ese límite de velocidad, también el magnetismo.

Sin embargo, no es la velocidad máxima, es la velocidad máxima de las cosas con masa porque a medida que se acercan al límite requiere una energía infinita para acelerar.

Sin embargo, aquí hay algo interesante: podemos vencer la velocidad de la luz en un automóvil familiar normal. La velocidad de la luz varía según el medio que atraviesa y hemos podido reducirla a 63 mph. La velocidad de la luz cuando se usa en el contexto de la constante universal es la luz más rápida que puede viajar en un vacío perfecto.

Además, la “velocidad de la luz” es menos la velocidad de algo (fotones) que la característica del tipo de tejido elástico que es el espacio. Es por eso que muchas cosas diferentes están sucediendo a esa velocidad: es solo la velocidad natural que lleva el “medio”, siempre y cuando no esté obstaculizado por la masa.

Debido a que la luz es lo más rápido que conocemos, ¿cómo podría algo ser más rápido que la velocidad de la luz si la velocidad de la luz es lo que medimos o comparamos las velocidades de las cosas, hasta que se pueda probar que nada viajará más rápido que la velocidad? de luz, excepto tal vez la luz misma