Dado que la teoría especial de la relatividad implica que todo el movimiento es relativo, ¿no debería decirse que el límite de velocidad real es 2c? ¿2 fotones pueden viajar en c en direcciones opuestas y, por lo tanto, cada uno viaja en 2c en relación con el otro?

Es realmente muy simple: Mark Barton ha proporcionado la explicación correcta (en realidad, la única correcta) y, si lo lee detenidamente, verá que no hay nada realmente ambiguo en que el límite de velocidad sea c y no 2c. Verás, si eres un observador que observa a dos fotones acercarse a él desde lados opuestos, entonces, para ti, la velocidad relativa de los fotones es 2c. En este caso, es solo la fórmula de adición de velocidad newtoniana habitual. Sin embargo, si realmente está montando uno de los fotones, entonces la velocidad relativa del otro fotón wrt usted (su fotón) está dada por la fórmula de adición de velocidad de Einstein y la respuesta es c. Período. Esto es lo que Mark Barton quiere decir al decir “sí y no”. En realidad, el límite de velocidad es realmente c. En el primer caso, la velocidad de cualquiera de los fotones en la que USTED es c pero su velocidad relativa , observada nuevamente por USTED, es 2c. En este caso, hay 3 cuadros de referencia distintos , el suyo y los cuadros de los dos fotones. Si SU cuadro coincide con cualquiera de los cuadros del fotón, entonces la velocidad relativa debe ser c. Por lo tanto, una partícula con masa positiva distinta de cero no puede viajar a una velocidad> c wrt cualquier observador inercial (es en este sentido que c es el límite de velocidad).

Estás utilizando el sentido común para llegar a tu conclusión. El problema aquí es que la relatividad especial solo sigue al sentido común a velocidades mucho más bajas que la velocidad de la luz.

En términos más técnicos, usó la fórmula de adición de velocidad de la relatividad galileana. Que es solo la suma / resta de velocidades. Pero esta fórmula es un caso limitante de la fórmula de adición de velocidad de Einstein de la Relatividad Especial, que es muy diferente.

En la relatividad galileana, no hay límite de velocidad superior. Entonces, si agrega c + c obtendrá 2c. Pero si agrega c + c usando la regla de adición de velocidad de Relatividad especial, obtendrá c, ¡lo cual es contra-intuitivo! Es decir, si está utilizando el sentido común, por supuesto. Sin embargo, un físico aprende relatividad especial de su primer o segundo año en la universidad; así que todo esto es intuitivo si realmente aprendes la teoría especial de la relatividad a fondo.

Entonces, en la naturaleza, todo movimiento es relativo, pero de tal manera que cada velocidad está limitada por la velocidad de la luz.

Si y no. En cualquier cuadro de medición que desee, la diferencia de posición entre dos fotones en movimiento opuesto cambia a una velocidad de 2c en unidades de metros por segundo o similar, por lo que puede decir que la velocidad relativa es 2c.

Ahora eso no está usando la fórmula de suma de velocidad relativista (que a menudo se usa hacia atrás como una fórmula de resta de velocidad), por dos razones relacionadas.

Primero, la letra pequeña en esa fórmula es que v (la velocidad del primer objeto) se especifica en algún marco conveniente para usted pero no relacionado con ninguno de los objetos, y u (la velocidad relativa del segundo objeto) se especifica en el marco del primer objeto. Si no tiene (o no quiere) la velocidad relativa en el cuadro del primer objeto, y la tiene (o no quiere) en su cuadro, simplemente use la suma / resta simple.

En segundo lugar, en el caso de dos fotones, no hay “marco del primer objeto”. No puede anclar un marco de medición a un fotón, porque necesita relojes y reglas para colocarlo, pero no puede acelerar un reloj a c en primer lugar y si lo hiciera, dejaría de funcionar. Del mismo modo, no puede hacer que una regla vaya tan rápido y si lo hiciera, se reduciría a nada.

c es el límite en el que algo puede moverse a través del espacio. Si usted, el observador, es testigo de dos objetos que se alejan de usted en direcciones opuestas, cada uno a la velocidad de la luz, esta regla no se rompe; eres testigo de cada objeto moviéndose a través del espacio en c. Lo que verá es que la velocidad de separación es mayor que c, pero la velocidad de separación no es una velocidad “real”, ya que nada se mueve a través del espacio a esa velocidad.
Sin embargo, cuando las cosas se ponen interesantes es cuando te pones en uno de esos objetos. Haga eso y los efectos de dilatación del tiempo significan que todo se ralentiza la cantidad exacta para que pueda observar la separación entre usted y el otro objeto que ocurre en c.

No.

Relatividad 101: http://en.m.wikipedia.org/wiki/V …

Simplemente no lo es. Por favor, consulte La teoría especial de la relatividad.

Porque la velocidad de la luz es la misma en todos los marcos de referencia. Eso incluye el marco de referencia de velocidad de la luz. La adición de velocidades se dobla para acomodar este hecho.

¿De acuerdo? ¿Por qué? En general, creo que lo es. En alguna clase de pregrado, el profesor dijo que era 2c. Bien, qué sabía él: era un físico nuclear.