¿Qué sucede cuando estás en un contenedor que viaja cerca de la velocidad de la luz?

Realmente nada especial … suponiendo que se atiendan las necesidades básicas.

Dentro de un entorno cerrado que ya no está acelerando, no hay absolutamente ninguna manera de saber qué tan rápido vas … ni un solo experimento de física te dirá … ¡nada!

Incluso la pregunta “¿Qué tan rápido me estoy moviendo?” No tiene sentido. Toda la premisa de la relatividad es que cualquier marco de referencia es tan bueno como cualquier otro. Entonces, aunque los observadores aquí en la Tierra podrían pensar que estás viajando a un gran porcentaje de la velocidad de la luz … solo te estás moviendo tan rápido en relación con ellos … en relación con algún otro marco de referencia, puedes estar parado o moviéndote muy lentamente … cualquier cosa.

La pregunta se refiere a la velocidad y la aceleración. Comencemos con la fase de velocidad constante del viaje.

No vas “cerca de la velocidad de la luz”. No hay forma de decir qué tan rápido vas. La presunción habitual es que te quedas quieto: las cosas a tu alrededor hacen el movimiento. Estar dentro de un contenedor no cambia eso.

Siendo realistas, si las estrellas pasan más allá de su contenedor a un millón de millas por hora, probablemente se esté moviendo.

Los efectos del movimiento no son absolutos. Si las cosas fuera de su contenedor se mueven a su alrededor a la misma velocidad, puede pensar que están en un marco inercial diferente al suyo.

Si su contenedor tiene una ventana, verá que las cosas en ese marco inercial se juntan a lo largo de su camino mutuo de viaje. Si su contenedor no tiene ventana, no sabrá que se está moviendo hasta que acelere.

Durante la aceleración, se siente presionado hacia atrás en su asiento. No se necesita ventana. La aceleración debe mantenerse modesta para evitar aplastarte como un error.

Una nave espacial es un contenedor, un contenedor muy conveniente para un experimento como este. Supongamos que viaja en una nave espacial.

Si las fuerzas de aceleración son razonables, no ocurre nada particularmente dañino para el ocupante. Se necesitan muchos meses para alcanzar una velocidad cercana a la velocidad de la luz (según un observador desde el punto de partida).

Los trenes bala no tienen suficiente espacio para acelerar a velocidades tan altas. Se les acaba el camino.

Moverse a lo largo de la superficie de la tierra tampoco funciona. Te quemas en la atmósfera.

Si la aceleración es lenta, digamos no más que la aceleración debido a la gravedad en la Tierra, entonces tomará décadas acercarse a la velocidad de la luz. Siempre que no te topes con nada, no debería sentirse diferente de estar en un contenedor estacionario, aunque si miras por las ventanas, los colores cambiarán de azul a rojo, dependiendo de la dirección que mires.

Cuando está cerca de la velocidad de la luz, cualquier colisión con un objeto externo de cualquier tamaño significativo provocará una gran explosión. Tenga en cuenta que las estrellas fugaces son causadas por partículas que a menudo no son más grandes que un grano de arena, y solo viajan a unos 20 km / s en comparación con cerca de 300 000 km / s para su contenedor.

nada especial, pero al 99% de la velocidad de la luz, la persona en el contenedor experimentará un tiempo mucho más lento, aproximadamente 1 día por cada 7 días que un observador experimente al 0% c. Al 99.9999% c, la persona del contenedor vivirá 1 día por cada 2 años de una persona al 0% c, y al 99.99999% 1 día pasará en el contenedor por cada 6 años de una persona al 0% c. La dilatación del tiempo aumenta exponencialmente, pero tiene valores iniciales tan pequeños que no se vuelve sustancial hasta alrededor del 50% c, y comienza a aumentar rápidamente alrededor del 70% c.

La dilatación del tiempo es la razón por la cual las partículas de vida corta pueden viajar grandes distancias. una partícula puede descomponerse en unos pocos segundos dentro de su marco de referencia, pero viaja tan cerca de la velocidad de la luz que dura muchos miles de años en el marco de referencia de los observadores cerca del 0% c. Por lo tanto, si viaja lo suficientemente cerca de c, la persona del contenedor puede tener la suerte de ser encontrada y salvada por una civilización avanzada de la navegación espacial, antes de que el contenedor se quede sin aire, comida y agua.

los astronautas en órbita experimentan el mismo efecto, aunque en una escala muy pequeña, ya que incluso a una temperatura de 25 ma la dilatación es muy pequeña; Después de 100 años en órbita, un astronauta habría envejecido aproximadamente 1 segundo menos que el resto de nosotros en la Tierra.

Mientras la aceleración sea cercana a 1 g, la persona no sentirá nada y no le pasará nada. En realidad, si se proporcionan suficientes alimentos y bebidas, la persona puede vivir una vida normal desde su propia perspectiva. Sin embargo, un observador externo verá el tiempo para que la persona disminuya su velocidad y la persona se reduzca en longitud.

El Universo parecería ser un disco que se ruboriza frente a ti y se desplaza hacia el rojo detrás de ti (tendrías “visión de túnel”). También observaría que los pares virtuales de partículas-antipartículas producidos por el vacío cuántico parecen ser un gas cálido, debido al efecto Unruh (cuando acelera, pero no cuando viaja a velocidad constante). En casos extremos, el Universo que tienes delante aparecerá como un disco central debido a que el Fondo de microondas cósmico se desplaza hacia el azul en el espectro visible. La luz de las estrellas también se sonrojaría y la radiación fuerte de los rayos X y los rayos gamma lo golpearían y también ejercerían presión de radiación en la caja, lo que lo desaceleraría.

Dentro de su caja, no sucede nada fuera de lo común, porque usted está en reposo con respecto a la caja y es el mundo externo el que se está moviendo más allá de usted. Es lo mismo que sentarse en un tren.

Todo esto se puede deducir de esta simple ecuación:

ds ^ 2 = dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2 → – (c dt) ^ 2 + dx ^ 2 + dy ^ 2 + dz ^ 2,

cuando lo conecta a una computadora para obtener la dilatación del tiempo, la contracción de Lorentz, el efecto Doppler relativista y la aberración relativista.

Shh, no mires ahora, pero estás en (¿dentro?) Un contenedor y, en relación con algo u otro, estás viajando a la velocidad de la luz. Entonces, ¿puedo preguntar qué pasó? Parece que estoy en una situación similar, y no noto nada inusual.

La relatividad (especial) dice que si te mueves a 5 MPH con respecto a eso , entonces eso se mueve a 5 MPH con respecto a ti (dirección opuesta).

Desde Einstein, sabemos que todo movimiento es relativo. Ya vamos casi a la velocidad de la luz en relación con los rayos cósmicos. Nada parecería extraño excepto que estarías en un contenedor. Si fuera aburrido allí, querrías salir.

Sí, las personas en los trenes bala van casi a la velocidad de la luz en relación con los marcos de referencia que están cerca de la velocidad de la luz en relación con ellos. La vida les parece normal, por lo que la vida les parecería normal a alguien que se mueve rápido en relación con ellos.

¿Has pensado en la velocidad de la tierra mientras gira alrededor del sol? También es muy grande y, sin embargo, los humanos en la Tierra no sentimos nada acerca de esta velocidad, mientras que los astronautas aprecian la velocidad una vez que la estudian desde el espacio. Un hombre mantenido en un contenedor es como ese mismo hombre en la tierra al que se le dice que la tierra se mueve a una velocidad muy alta, no lo siente, solo aquellos que lo observan desde fuera de la tierra y viajan a una velocidad diferente. En pocas palabras, la tierra misma es como el contenedor que acabas de describir. Nada cambia absolutamente.