Si haces brillar una luz a través de un tubo de agua en movimiento, ¿la velocidad del agua afecta la velocidad de la luz?

Si. Busque el ‘experimento de Fizeau’. La diferencia en las velocidades de la luz tanto con agua como contra el agua se midió mediante el experimento de Fizeau.

Se derivó una expresión usando los resultados experimentales para la velocidad de la luz en un medio en movimiento. La expresión es básicamente la misma que la adición relativista de velocidades derivadas por Albert Einstein.

Resumiré los resultados en términos de relatividad especial.

El medio móvil es básicamente el mismo que un marco de referencia en la teoría de la relatividad de Einsteins. Los átomos en el líquido que se mueven a velocidad uniforme son como las reglas y los relojes en la definición de marco inercial de Albert Einstein. Su promedio de conjunto de la distancia entre átomos adyacentes es constante e igual en todo el líquido. Entonces los átomos de líquido son como observadores que se mueven a una velocidad constante.

Entonces, la velocidad de la luz en un medio estacionario se suma a la velocidad del medio, de modo que la velocidad suma, medida en el marco del laboratorio, viene dada por la suma relativista de las velocidades.

Las velocidades del medio y la luz no se suman como se predijo en la teoría de un éter mecánico. Las velocidades se suman de tal manera que la luz que viaja en el líquido en movimiento no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz en el vacío como lo ve el observador “estacionario”.

Entonces, el experimento de Fizeau se toma como evidencia contra la forma más elemental de la teoría del éter. Los resultados parecen contradecir el modelo de arrastre para el éter cerca de la superficie móvil de la tierra.

Sí, de la misma manera que el viento afecta la velocidad del sonido. En el marco de descanso del agua, la velocidad de la luz es c / n, donde n es el índice de refracción (típicamente 1.33 para el agua). Si el agua se mueve hacia adelante a velocidad v, entonces para v << c, la velocidad de la luz que se mueve hacia adelante será c / n + v. Si v no es mucho menor que c, debemos usar fórmula de adición de velocidad de relatividad especial para sumar c / ny v.

Si. Ver experimento de Fizeau – Wikipedia