¿Cómo cambia la velocidad de la luz?

Su suposición (de acuerdo con el canon científico actual) es incorrecta, para empezar.

La velocidad de la luz nunca cambia (sin embargo, hay algunos efectos a tener en cuenta, que abordaré a continuación). De hecho, es una de las constantes numéricas más importantes en Física, el dominio científico que estudia tales cosas. En prácticamente todas las ecuaciones matemáticas centrales e importantes que los físicos han descubierto para calcular varios aspectos de la naturaleza, la luz de velocidad es un valor numérico central e inmutable, en otras palabras, una “constante” matemática.

Fue Albert Einstein en su artículo de 1905 sobre Relatividad Especial, publicado con varios otros artículos suyos ese año en “Annalen der Physik”, una revista de física en su Alemania natal, editada por el brillante Max Planck, quien primero provisionalmente y en papel demostró que, con suerte, “c”, el símbolo del valor de la velocidad de la luz en el vacío, era un valor constante. Esto fue revolucionario. Un mundo tan cambiante como cuando finalmente entendimos que la Tierra giraba alrededor del Sol y no al revés.

Ahora, Planck no tuvo que publicar estos documentos que cambian de paradigma, especialmente porque fueron escritos por un físico desconocido, sin notas al pie y otras marcas de un experimentado autor de artículos de física. Afortunadamente, Planck vio al instante la gran importancia de las ideas de Einstein. Así que “limpió” los papeles de este físico oscuro pero cambiante y publicó cada uno a su vez.

Fue específicamente el artículo de E sobre Relatividad Especial que demostró que la luz debe ser una constante universal. Su prueba teórica, por supuesto, todavía tenía que ser verificada o derribada por experimentos reales en la naturaleza. Esto fue hecho definitivamente por primera vez, y confirmado cierto, por dos físicos estadounidenses Michaelson y Morely con un artilugio que construyeron para ver si la velocidad de la luz cambiaba con la dirección del movimiento de la Tierra alrededor del sol y a través del éter, una sustancia que creían ser acero más rígido pero completamente indetectable para nosotros mientras lo atravesamos; supuestamente estaba presente en todo el espacio. Cuando una ola, que es solo energía, digamos en una ola oceánica, llega a la orilla y abandona su energía, se transporta desde el océano a la orilla haciendo que el agua “agite” o se mueva hacia arriba y hacia abajo. El agua, si se mira con cuidado, no se transporta hacia adelante, solo hacia arriba y hacia abajo a medida que la energía pura pasa por delante. Las ondas de luz supuestamente agitaron el éter para transferir su energía de aquí para allá. Einstein también eliminó el éter, mostrándolo innecesario para que la luz se moviera a través del espacio.

Aunque buscado, no se encontró evidencia de éter. Y la velocidad de la luz se mide de manera extraña para que no cambie, incluso si emana de una nave espacial que se mueve a 1/2 “c” (el símbolo de la constante de la velocidad de la luz – ~ 186,272 millas por segundo. Por lo tanto, a diferencia de una bola lanzada automóvil que se mueve a 20 mph a 10 mph y, por lo tanto, a 30 mph, ¡la luz está exenta de esto!

La única excepción real es que la luz puede estar baja, lo que sucede cuando se mueve a través de medios cada vez más densos. La luz se mueve más rápido a través del aire que el agua, por ejemplo. Y hay un fenómeno comprobado llamado entrelazamiento cuántico que puede ocurrir entre partículas, de modo que si te metes con una partícula, la otra al instante, más rápido que la luz, también sabe y cambia. Pero no se puede enviar información significativa de uno a otro de esta manera. Lo más flaco es que la luz es portadora de información, y esa cantidad, información, no puede enviarse FTL.

Un ejemplo famoso donde la constante utilizada es E = mc ^ 2.

TL; DR: “¿De dónde obtiene [la luz] la energía para acelerar?” se basa en suposiciones incorrectas. La luz no se acelera realmente . Su cambio de velocidad no requiere fuentes de energía.

DETALLES

Hay varias formas en que los físicos describen la propagación de la luz. Y, sorprendentemente, hay varias formas de describir el mecanismo de cambio de la velocidad de la luz cuando entra o sale de un medio. Además de esto, la noción de velocidad de la luz puede tener diferentes significados.

La respuesta de James Swingland trata la luz como partículas, y proporciona una de las formas de explicar el cambio en la velocidad grupal de la luz.

Sin embargo, lo que es más relevante para su pregunta es la velocidad de fase de luz. El cambio de velocidad de fase puede describirse como resultado de la interferencia entre las ondas primarias y secundarias. Este mecanismo es totalmente estacionario, no incluye ninguna aceleración o desaceleración.

Realmente no se ralentiza ni acelera.

Lo que sucede es que es absorbido y reemitido por la materia por la que pasa y se dispersa. Cada una de estas absorciones / reemisiones lleva tiempo, mientras que la dispersión aumenta la longitud del camino. Esto hace que parezca que se mueve más lento, cuando no lo es.

De hecho, las partículas sin masa, como la luz, no pueden viajar a ninguna velocidad que no sea ‘c’. Así como las partículas masivas no pueden viajar en ‘c’.

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