En lo que respecta al reloj de luz aislado, no hay una explicación más profunda que “porque puede”. La luz puede jugar un juego de Pong con los espejos, por lo que, dada la oportunidad, lo hará .
Por supuesto, la luz debe inyectarse de alguna manera en el reloj de luz, y solo tendrá la oportunidad de jugar Pong una vez que esté allí si se inyecta en el ángulo correcto.
Sin embargo, según el principio de relatividad, esto ocurrirá automáticamente para cualquier fuente de luz que se convierta en un paquete autónomo con el reloj de luz. Es decir, cualquier fuente de luz que emite luz transversalmente cuando está en reposo emitirá luz mágicamente en el ángulo correcto para inyectarse en un reloj de luz cuando se mueva longitudinalmente. Los detalles exactos dependerán del diseño de la fuente de luz, pero siempre será algo . Mencionaré dos casos para dar la idea.
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Si tiene un láser de gas montado transversalmente para hacer funcionar el reloj de luz, básicamente ha duplicado el reloj de luz, excepto con algún medio láser activo entre los espejos, de modo que en múltiples pases a través del medio la luz se amplifica. Pero solo puede hacer múltiples pases si juega Pong, por lo que solo los fotones aleatorios que estaban haciendo eso originalmente se amplificarán.
Alternativamente, podría tener una fuente de luz montada longitudinalmente de cualquier tipo y hacerla rebotar en un espejo de 45 ° para enviarla transversalmente. Cuando mueve esto longitudinalmente, el rayo ya no sale en ángulo recto debido a una combinación de dos efectos: el espejo tiene una longitud contraída en la dirección longitudinal (este efecto es pequeño y del signo opuesto al que desea) y porque es diferente partes a través de la sección transversal de la viga golpean el espejo ahora en movimiento en diferentes momentos, por lo que tiene una pendiente efectiva diferente a su pendiente física.
Editar: generé esto para un comentarista que simplemente no entendió el primer mecanismo anterior, pero otros también pueden tener el beneficio. Si el reloj de luz anterior es alimentado por un láser, también alineado transversalmente y moviéndose a través del marco del laboratorio, entonces los fotones en el ángulo mágico (y solo los fotones en el ángulo mágico) estarán en un medio de ganancia láser todo el tiempo, y entonces esos fotones (y solo esos fotones) sufrirán amplificación de luz por emisión estimulada de radiación:
