Para un observador en una nave espacial, ¿podría parecer que la nave viaja más rápido que la velocidad de la luz debido a la dilatación del tiempo?

Bien, iré en contra de las otras respuestas. Si bien la mayor parte de lo que dicen es correcto, la nave parecerá ir más rápido, ¡no por la dilatación del tiempo sino porque las distancias interestelares se acortarán! Medido en términos de distancia recorrida y tiempo de reloj a bordo, la velocidad de la luz parecerá haberse excedido. El gemelo en un viaje a Sirius a bordo de un barco que acelera / desacelera con la fuerza de uno que vaya allí experimentará 5 años de tiempo a bordo mientras viaja 8.6 años luz. Eso funciona a una velocidad aparente de 1.72 veces la velocidad de la luz. El tiempo terrestre para el viaje es de 10 años. Según las coordenadas y relojes de la Tierra / Sirio, la velocidad alcanzada fue como máximo 0.9829440851973301 la velocidad de la luz
Calculadora de nave estelar relativista

¡Se llama la teoría de la relatividad por una razón! Las medidas de velocidad, tiempo y distancia son todas relativas. Debe tener cuidado de indicar cuál es su marco de referencia para todas y cada una de las mediciones.

Para un observador en una nave espacial, la nave espacial está en reposo (en relación con el observador) indicando qué velocidad se mueve la nave espacial en relación con otra cosa.

El tiempo en la nave espacial es normal para el observador en la nave espacial. Si el tiempo se ralentiza según lo medido por un observador en la Tierra, entonces el tiempo en la Tierra se ralentiza exactamente de la misma manera que lo midió el observador de la nave espacial.

El espacio (distancia) también se dilata por los efectos relativistas. La longitud de la nave espacial (medida desde la Tierra) se contrae a altas velocidades, pero la Tierra misma se contrae según lo medido desde la nave espacial.

La simetría se conserva en todas las mediciones relativistas. En todos los marcos de referencia inerciales, un objeto con masa no puede alcanzar o exceder la velocidad de la luz. Si ha realizado algún experimento mental en el que este no es el caso, puede estar seguro de que ha estropeado sus marcos de referencia en alguna parte (o ha cometido algún otro error, como pensar que las velocidades son aditivas).

En cierto sentido, tal vez. Digamos que viajaría los 4.2 años luz hasta Proxima Centauri, y tenía una nave que viajaba lo suficientemente rápido como para generar un factor de dilatación del tiempo de 10 como lo ve la Tierra. (Ignoremos la aceleración y la desaceleración en los extremos.) Luego, desde su punto de vista, el viaje solo tomaría 1/10 de tiempo como le parecería a la Tierra. Lo que vería es que el espacio parecería comprimido por un factor de 10 en la dirección de desplazamiento, por lo que vería que la distancia es de solo 0.42 años luz. En su marco, como en cualquier marco, nada parecería moverse más rápido que la luz. Pero, dado que conoce la distancia “real” a Proxima, y ​​se vería viajando esa distancia en un tiempo menos adecuado que el posible para un haz de luz medido por la Tierra o Proxima, podría hacer los cálculos mentales que estaba cubriendo 4 ” años luz reales en menos de 4 años subjetivos. Por supuesto, para un haz de luz, su tiempo adecuado para el viaje sería cero (debido a la dilatación del tiempo infinito), por lo que nunca lo superarás.

No señor…
No hay efectos relativistas en su pregunta.
¿Por qué? Para un observador en la nave espacial, la nave espacial está en reposo: velocidad relativa cero, cero efectos relativistas.

1) ¿Qué tal si hacemos su pregunta desde el punto de vista de un observador en la Tierra?
Específicamente, supongamos que medimos la velocidad de la nave cronometrándola entre la Tierra y la Luna, ¿algún efecto de dilatación?
No, tampoco hay efectos relativistas aquí.
¿Por qué? En la Tierra usamos nuestros relojes y nuestros palos de medición, con los que estamos relativamente en reposo, y medimos la velocidad de la nave para estar cerca de la velocidad de la luz. Eso es. Nada más que agregar aquí.

2) ¿Qué tal preguntar cómo se comparan nuestros relojes de la Tierra y los relojes de la nave espacial?
De acuerdo, esto es diferente. La nave se mueve a través de un espacio 3 diferente al que se mueve la Tierra a través de su espacio 3 y debido a que estos dos subespacios forman un ángulo en el espacio-tiempo, entonces los efectos relativistas son observables. Los relojes de la nave espacial funcionan más lentamente que nuestros relojes en la Tierra, si es que vives en la Tierra. Los relojes en la Tierra funcionan más lentamente que los relojes a bordo de la nave espacial, si viaja en la nave espacial.

3) ¿Qué tal medir la velocidad de la nave observando las posiciones de la parte delantera y trasera de la nave y cronometrando a medida que pasan?
Aquí también observamos efectos relativistas, pero no mediciones de tiempo (estamos usando nuestros relojes de la Tierra, y comparten nuestro marco de descanso), sino mediciones de longitud. Observaremos una nave más corta que si estuviéramos en reposo. Por supuesto, los viajeros de naves espaciales miden la Tierra para ser aplanada a lo largo de su dirección de movimiento en relación con la nave.

4) ¿Qué tal comparar un reloj en la parte delantera de la nave con un reloj en la parte posterior, como de la Tierra?
La rotación del marco de referencia de la nave inclina el extremo frontal de la nave más profundamente en el tiempo que la parte posterior de la nave, y a medida que avanza el cliché, los relojes principales se retrasan.

5) ¿Qué tal cómo cada uno de los objetos, la nave y la Tierra, se parecen entre sí al pasar?
Cada uno ve al otro extrañamente retorcido en lo que se llama la rotación Penrose-Terrell, y es mejor ver esto en acción que leer sobre ello. Ver aquí: Viaje en el espacio-tiempo

La luz, en cierto sentido, tiene una velocidad infinita. Es algo a lo que podemos acercarnos y nunca alcanzarlo. No importa qué tan rápido llegue, la luz siempre se moverá en c en relación con usted. Si viajas a la galaxia más cercana a 0.999999999999c, la luz que sale de la Tierra al mismo tiempo seguirá llegando antes que tú, a pesar de que experimentas menos tiempo de viaje para ti de lo que los observadores terrestres anticiparían para la luz que te golpeó. al destino Incluso si de alguna manera te moviste en c, solo empatarías a pesar de experimentar cero tiempo de viaje.

La relatividad es una locura.

si viajaras a la velocidad de la luz, no verías nada porque no hay tiempo y como no hay tiempo no hay espacio. Estas son lo mismo. Por supuesto, este escenario ni siquiera es posible …
si viajara cerca de la velocidad de la luz, todo lo que vea sería de color azul porque las ondas de luz que vienen a usted se comprimen y el azul cambia.
Esta es mi comprensión de la física de esta pregunta. tal vez alguien puede presentar una mejor.

No, todo se mantiene constante,

La teoría de la relatividad de Einstein incluso afirma que ningún observador puede hacer una distinción entre estar estacionario o moverse a una velocidad constante. Lo único importante es el movimiento relativo.

La forma en que el universo puede mantenerse consistente se llama “contracción de Lorentz”: no solo los relojes de dos marcos de referencia diferentes no están de acuerdo, sino que las distancias también están cambiando. Dos personas que se mueven una con respecto a la otra notarán que el otro reloj se mueve más lento que el suyo, y ambos también verán que la regla de la otra persona es más corta que la suya (pero solo en la dirección del movimiento relativo)

A medida que avanza cada vez más rápido, en su propio marco de referencia no notará nada diferente de estar en reposo. Este es el primer principio de relatividad (excepto cuando disparas tu cohete, que convenientemente tiene combustible infinito)

Para un observador en una nave espacial, parecería que el Universo está haciendo el movimiento. ¡No a sí mismo! Y dado que el tiempo se ralentiza proporcionalmente para el observador a medida que se acerca la velocidad de la luz, el observador no notaría nada. Su marco de referencia se ve afectado tanto como él, por lo que todo se mantiene “igual” desde su punto de vista.