¿Hay alguna evidencia de que la velocidad de la luz es la máxima?

Realizamos esta prueba 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.

Sin embargo, en otro sentido, las cosas pueden viajar más rápido que la luz. Creemos que el espacio en sí mismo se está expandiendo (expansión métrica del espacio), y que la mayor parte del universo está tan lejos que la luz misma nunca nos alcanzará desde allí, ya que el espacio intermedio se expande más rápido que la luz puede cerrar la brecha. Entonces, todo lo que está fuera del universo visible viaja más rápido que la luz, o, al menos, creemos que es así. La evidencia se basa en el desplazamiento hacia el rojo de la luz de las estrellas, no en experimentos repetibles, por lo que es naturalmente menos confiable que los resultados del LHC.

Finalmente, QED (electrodinámica cuántica), otra teoría extremadamente bien probada, se puede construir (como hizo Feynman en una serie de conferencias públicas) al suponer que todas las partículas tienen una probabilidad de viajar más rápido que la luz, aunque sea muy pequeña para distancias mayores que la escala atómica, y luego integrarse sobre todos los caminos posibles que las partículas podrían tomar. Podría tomar esto como prueba experimental de que la velocidad de la luz es, como la entropía, una barrera estadística más que absoluta. Sin embargo, creo que el jurado aún no ha interpretado la descripción de Feynman de QED como indicativa de la realidad.

¡Espero que ayude!

Bueno, cuando escribes las ecuaciones de Maxwell y juegas con ellas un poco, obtienes esto:


Estas son ecuaciones de onda que se propagan con la velocidad ‘c’, la velocidad de la luz. Por lo tanto, la luz viaja en ‘c’.

El problema es que en esta derivación nunca especifiqué un marco de referencia, por lo tanto, esta velocidad se da sin un marco de referencia . Hay dos opciones para resolver esto: hay un marco de referencia universal al que las ecuaciones vuelven automáticamente cuando no especifica el marco, o la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia. La primera de ellas es una idea horrible, horrible (y una que ha sido refutada experimentalmente) y, por lo tanto, no nos queda más remedio que aceptar que la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia .

Ok, pero esto no implica que la velocidad de la luz sea un límite , ¿verdad?

Entonces tomamos esta idea y la aplicamos a una geometría bastante básica, y obtenemos Relatividad Especial, sin más suposiciones nuevas.

Luego obtenemos la siguiente fórmula:


Donde ‘E’ es la energía de un objeto con masa en reposo ‘m’ y velocidad ‘v’:

Insisto nuevamente – esto no está haciendo más suposiciones nuevas – solo estamos aplicando la velocidad de la luz a los marcos de referencia comoving.

Ok, entonces aceleremos un objeto (m> 0) a la velocidad de la luz – v = c.

Entonces obtenemos:


Tenga en cuenta que estamos tratando de dividir por cero … lo que significa que la energía del objeto no está definida. Si dibujas la función, la energía se dispara hasta el infinito.

Si V> c, las cosas empeoran aún más, ya que debe tomar la raíz cuadrada de los valores negativos, lo que da como resultado valores imaginarios, ya que la energía es realmente observable, la única forma de evitar esto es tener una masa de descanso imaginaria.

Por lo tanto, solo puede viajar a V = c si su masa en reposo es cero (fotones), pero si tiene una masa en reposo imaginaria , entonces su velocidad siempre debe ser mayor que c (taquiones).

Sin embargo, los taquiones son construcciones puramente hipotéticas: deben tener una masa de reposo imaginaria, que probablemente no sea física (es algo que probablemente no exista, pero aún no lo hemos probado).

Lo que he demostrado es que si acepta las teorías de Maxwell (lo cual debería ser, es la razón por la cual su computadora funciona lo suficientemente bien como para leerla), entonces no tiene más remedio que aceptar eso para todos los objetos que tienen una masa real, no se puede acelerar a la velocidad de la luz sin una cantidad infinita de energía .

Alguien debería mencionar los experimentos de Michelson-Morley. Estos proporcionaron la evidencia original que inspiró a Einstein; no solo inventó sus postulados sin una razón.

Según la teoría más antigua de Newton, si mide la velocidad de la luz emitida por el faro de un tren que se aproxima, la velocidad medida debería ser la velocidad habitual más la velocidad del tren. Parecía tan razonable que nadie pensó en probarlo. Pero antes del artículo de Einstein, todos pensaban que una ola debía tener un medio para viajar, porque era cierto para cualquier otro tipo de ola. El medio se llamaba éter (o éter). Los experimentos de Michelson-Morley fueron diseñados para medir el movimiento de la Tierra a través del éter midiendo la velocidad de la luz en varias direcciones. No se detectó ningún movimiento de la Tierra, a pesar de que la Tierra gira sobre su eje y orbita alrededor del Sol. Con o sin éter, esto no tenía sentido para nadie de ninguna manera. No se esperaría que la velocidad de la luz fuera la misma en todas las direcciones, pero se midió antes de que Einstein escribiera una explicación. Su idea no fue aceptada hasta que muchas pruebas más la confirmaron de muchas maneras.

Las ecuaciones de electromagnetismo de Maxwell implicaban la velocidad máxima de la luz (como se señala en la respuesta de Jack Fraser), y de todas las ondas electromagnéticas, mucho antes de esos experimentos, pero esto había pasado desapercibido hasta después del artículo de Einstein. Resulta que la relatividad especial se puede derivar de las ecuaciones de Maxwell.

Pero la pregunta sigue siendo si algo más puede ir más rápido que la luz. Einstein predijo que las ondas gravitacionales viajarían a la velocidad de la luz, pero esto se basó en sus postulados, no en la evidencia. Cuando se detectaron ondas gravitacionales directamente a fines del año pasado por primera vez, se midió su velocidad y se descubrió que era la de la luz (lo más cerca posible). Antes de eso, admito que tenía mis dudas sobre si las olas existían, y de ser así, si podrían no ser más rápidas o más lentas que la luz.

Como ha señalado Chris Purcell, las partículas con algo de masa en reposo se ven en experimentos físicos para acercarse a la velocidad de la luz solo asintóticamente, sin importar cuánta energía se les imparta. A medida que se acerca a la velocidad de la luz, la energía adicional tiene un efecto cada vez menor sobre la velocidad de una partícula, pero la partícula adquiere la energía al aumentar su masa en su lugar, igualando las curvas que Einstein había predicho.

Eso deja solo unas pocas partículas sin masa. Los que se han observado hasta ahora viajan solo a la velocidad de la luz.

Se ha especulado sobre una partícula de masa imaginaria. Siempre viajaría más rápido que la luz y su velocidad aumentaría a medida que pierde energía. Incluso se le ha dado el nombre de taquión . Estos no se han observado, y hay algunos motivos matemáticos para dudar de su existencia.

Bueno, si comienzas con la teoría especial de la relatividad de Einstein, y haces ingeniería inversa desde allí, terminas descubriendo que implica que todos los objetos están constantemente en movimiento dentro del entorno de 4 dimensiones que se conoce como espacio-tiempo, y que todo de estos objetos comparten una magnitud de movimiento común.

Tal como lo menciona el popular físico Brian Greene en su libro The Elegant Universe, todos los objetos se mueven constantemente en el espacio-tiempo, y lo hacen a la velocidad de la luz. (Ver – Motion Through Space-Time, páginas 26 y 27, The_Elegant_Universe-B.Greene.pdf) Para el lector matemáticamente inclinado, en la parte inferior de la página 27, encontrará la deducción matemática de “cómo hacerlo”, con respecto a la conclusión de que Todos los objetos se mueven a la velocidad de la luz en el espacio-tiempo.

Entonces, el punto es que todos los objetos parecen moverse a la velocidad de la luz, para empezar. Todo lo que se puede hacer es cambiar la dirección de este movimiento continuo que tiene lugar dentro del entorno de 4 dimensiones conocido como espacio-tiempo.

Por lo tanto, esto da la impresión de que el límite lo establece la constante.

La física es una disciplina basada en observaciones, no en la fe. ¿Estamos seguros de que nada puede ir más rápido (en vacío) que la velocidad de la luz? No.

Sin embargo, podemos informar dos hechos basados ​​en la observación. Primero, nunca se ha observado. En segundo lugar, en función del comportamiento de la naturaleza que podemos observar, sabemos que si algo pudiera ir más rápido que la velocidad de la luz, habría algunas consecuencias muy extrañas. “Antes” y “después” ya no tendrían significado, ya que (usando el lenguaje de la relatividad especial) los eventos separados similares al espacio suceden en diferentes órdenes, dependiendo del observador. Es decir, algunos observadores verían eventos que se desarrollan como una película, mientras que otros observadores verían los mismos eventos que se desarrollan como la película en reversa. Perderíamos cualquier noción de “causa y efecto”. Nunca hemos visto algo así, y si un proceso se ejecuta hacia adelante o en reversa no debería depender de quién lo esté viendo.

Siempre es posible que haya nueva física esperando ser descubierta fuera del ámbito de nuestra experiencia habitual; de hecho, esa es la historia de la física en el siglo XX. Sin embargo, las consecuencias de las velocidades súper luminales son tan extrañas que, sin ninguna pista experimental de cómo podría ser esta nueva física, es seguro decir que nada se mueve más rápido que la velocidad de la luz.

¿Es este el límite absoluto? Bueno, lo que me parece interesante es lo que crean los absolutos.

Digamos que comenzamos con una estructura 4D absoluta que se compone de tres dimensiones de espacio y una dimensión de tiempo. Ahora también digamos que el movimiento absoluto tiene lugar dentro de este entorno 4D Espacio-Tiempo, y que este movimiento continuo absoluto es idéntico para todos los objetos. Además, si este movimiento fuera dirigido de manera tal que fuera solo movimiento a través del espacio, se mediría como c, la velocidad de la luz.

Ahora, si analiza el resultado de esta combinación de absolutos, pronto descubrirá la Relatividad Especial (SR), y rápidamente obtendrá todas las ecuaciones matemáticas de SR. De hecho, es tan fácil de hacer que no se requiere educación previa en física.

Por lo tanto, si solo existe esta medida de movimiento “UNO”, que significa c, entonces todo encaja.

Sin embargo, buscar esta “Fundación Absoluta” en la que reside SR, ¿no parece ser de interés para nadie en estos días?

Bueno, espero que sepa sobre la teoría especial de la relatividad que establece que la luz en el espacio libre es constante en todos los cuadros.
Ahora usando esto hay un experimento basado en la contradicción.


Fuente: Conceptos de física moderna, Arthur Bieser

Algunas personas ofrecerán un montón de ecuaciones. Todo lo que representan es lógica circular.

En la base de la velocidad de la luz, la velocidad máxima es el segundo postulado de la relatividad, en el que todos los observadores inerciales miden la velocidad de la luz como el mismo valor. Es una idea que es consistente con las ecuaciones de Maxwell, pero no proviene de ella. Es simplemente un postulado.

Entonces, según este postulado, si alguien intentara correr un rayo de luz, claramente perdería, porque para el corredor siempre mide que la luz se mueve en c. Entonces, el problema no es si un corredor puede vencer a un rayo de luz, o incluso igualarlo, o casi igualarlo. Un corredor ni siquiera puede superar el 0% porque, desde su perspectiva, la luz siempre se aleja en c.

Entonces su pregunta se convierte en “¿hay evidencia de que el segundo postulado es un hecho”? Y la respuesta es sí. Einstein construyó lo que se llamó la teoría de la relatividad en dos postulados (el primero no es la velocidad absoluta, excepto por la luz, por supuesto) e hizo muchas, muchas predicciones que otras teorías no hicieron. Y estas predicciones se han verificado experimentalmente muchas veces con un alto grado de precisión.

¿Prueba? No. ¿Pero evidencia? Si. Mucha evidencia.

Leer más aquí

C como el límite de velocidad universal, la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud explicadas, ¡de una vez por todas! por TR Livesey en Mensajes

Hasta donde sé, la respuesta corta a su pregunta es no, no hay evidencia. Desafortunadamente, eso solo significa que no hay evidencia, no es que sea imposible.

La relatividad de Einstein propone que nada puede ir más rápido que c, pero eso es un postulado, no una evidencia. La teoría electromagnética de Maxwell lleva a c a ser una velocidad máxima para el electromagnetismo, pero eso no es exactamente lo mismo. En principio, algo basado únicamente en materia oscura puede exceder c si hay una fuerza diferente que es mediada más rápido que c, sin embargo, eso es especulación de rango.

La señal propuesta de la paradoja EPR, para dos fotones que van en direcciones opuestas, supera c, por lo tanto, si se violan las desigualdades de Bell en un experimento, eso es evidencia. Hay muchas dudas sobre el hecho de que no puede usar esto para enviar información, pero la señal aún permanece. Sin embargo, para los experimentos de polarización de fotones de todos modos, creo que no hubo suficientes variables verdaderas en el experimento, por lo que no es una violación comprobada de que se exceda c.

No no hay. La velocidad de la luz es la más rápida que conocemos. A partir de ese hecho, la comunidad de la física desafortunadamente fijó el límite de velocidad Universal en c y basó todas sus ecuaciones en c. Por lo tanto, obtienes lógica circular usando las matemáticas para responder tu pregunta o cualquier pregunta sobre la luz. Ahhhh la ‘Tiranía de la Luz’!

Es cierto que nada que tenga más masa que un fotón real puede ir tan rápido como un fotón debido a la relatividad. Por el contrario, una partícula o entidad con menos masa que un fotón real puede ir más rápido que los fotones de luz, por lo tanto …

Según MC Physics, ¡la acusación más fuerte contra el límite de velocidad universal definitivo establecido en c proviene de los fotones reales! En http://vixra.org/pdf/1609.0359v1 … se ofrece un modelo de un fotón real con masas cargadas giratorias … donde los componentes de masa de un fotón (cualquier frecuencia) pueden viajar y lo hacen más rápido que la velocidad de la luz. ¡También refuta los bosones de fotones sin masa también! Permite que los fotones sean partículas masivas comprometidas que emiten / proyectan fuerzas eléctricas y magnéticas a medida que viajan. Nos permite soltar la máscara de dualidad. También se adapta completamente a todas las propiedades conocidas de los fotones.

Hay muchas respuestas largas, escribiré una breve:

La velocidad de la luz no es el límite máximo, nada prohíbe ir más rápido que nadie que hubiera postulado la existencia de taquiones.

Sin embargo, necesitará una cantidad infinita de energía para acelerar algo a la velocidad de la luz, y el universo no contiene una cantidad infinita de energía.

El hecho de que todos los marcos de referencia miden la misma velocidad de la luz junto con la prueba experimental de dilatación del tiempo a altas velocidades.

La velocidad de la luz no es el límite de velocidad, el valor de c es el límite de velocidad y, naturalmente, se sale de las ecuaciones de electromagnetismo y relatividad.

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